Question

16．我國(guó)未來將建立月球基地，并在繞月球軌道上建造空間站，如圖所示，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的航天飛機(jī)在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點(diǎn)B處與空間站C對(duì)接，已知空間站繞月球圓軌道的半徑為r，周期為T，引力常量為G，月球的半徑為R，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 月球的質(zhì)量為M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$
• B． 月球的第一宇宙速度為v=$\frac{2πr}{T}$
• C． 航天飛機(jī)從圖示A位置飛向B的過程中，加速度逐漸變大
• D． 要使航天飛機(jī)和空間站對(duì)接成功，飛機(jī)在接近B點(diǎn)時(shí)必須減速

Answer 1

分析 A、根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}=\frac{4{π}^{2}mr}{{T}^{2}}$可判斷A選項(xiàng)；
B、根據(jù)$\frac{GMm}{{R}^{2}}=\frac{{mv}^{2}}{R}$可得月球的第一宇宙速度，可判斷B選項(xiàng)；
C、航天飛機(jī)從圖示A位置飛向B的過程中半徑逐漸變小，由$\frac{GMm}{{r}^{2}}=ma$知，加速度逐漸增大，可判斷C選項(xiàng)；
D、要使航天飛機(jī)和空間站對(duì)接成功，飛機(jī)在接近B點(diǎn)時(shí)必須減速，否則航天飛機(jī)將做橢圓運(yùn)動(dòng)，可判斷D選項(xiàng)．

解答 解：A、根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}=\frac{4{π}^{2}mr}{{T}^{2}}$可得，月球的質(zhì)量為$M=\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{GT}^{2}}$，故A選項(xiàng)正確；
B、根據(jù)$\frac{GMm}{{R}^{2}}=\frac{{mv}^{2}}{R}$得，月球的第一宇宙速度為$v=\sqrt{\frac{GM}{R}}$，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；
C、航天飛機(jī)從圖示A位置飛向B的過程中半徑逐漸變小，由$\frac{GMm}{{r}^{2}}=ma$知，加速度逐漸增大，故C選項(xiàng)正確；
D、要使航天飛機(jī)和空間站對(duì)接成功，飛機(jī)在接近B點(diǎn)時(shí)必須減速，否則航天飛機(jī)將做橢圓運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)正確；
故選：ACD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力，靈活選取為求解線速度，角速度，加速度的公式．