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如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動...

練習題2.86W

問題詳情:

如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動,到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ,到達軌道的近月點B時,再次點火進入近月軌道Ⅲ繞月做圓周運動,則(  )

如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動...

A.

飛船在軌道Ⅲ的執行速率大於如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第2張

B.

飛船在軌道Ⅰ上執行速率小於在軌道Ⅱ上B處的速率

C.

飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小於在軌道Ⅱ上B處重力加速度

D.

飛船在軌道Ⅰ、軌道Ⅲ上執行的週期之比有TI:TIII=4:1

【回答】

考點:

人造衛星的加速度、週期和軌道的關係.

專題:

人造衛星問題.

分析:

由圓周運動中向心力公式和萬有引力公式的變換,通過聯立多項公式獲得執行速率判定A;

如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第3張可知,軌道的半徑越大,速度越小,判定飛船在軌道Ⅰ上的速度小於在軌道Ⅲ的速度;飛船在軌道Ⅱ的B點做離心運動,所以飛船在軌道Ⅱ的B點的速度等於飛船在軌道Ⅰ上的速度,最後判斷出飛船在軌道Ⅰ上執行速率小於在軌道Ⅱ上B處的速率;

根據萬有引力提供向心力和飛船越大半徑的大小,可判定C

由萬有引力充當向心力的週期公式可判定D

解答:

解:A、設月球的質量為M,飛船的質量為m,飛船繞月運動速度為v,由萬有引力提供向心力:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第4張,又:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第5張,解得:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第6張,故A錯誤;

B、由如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第7張可知,軌道的半徑越大,速度越小,所以飛船在軌道Ⅰ上的速度小於在軌道Ⅲ的速度;而飛船在軌道Ⅱ的B點做離心運動,所以飛船在軌道Ⅱ的B點的速度大於飛船在軌道Ⅲ上的速度,所以飛船在軌道Ⅰ上執行速率小於在軌道Ⅱ上B處的速率.故B正確.

圖可知點火後由原來的高軌道Ⅰ進入低軌道Ⅱ,可知衛星要減速,從橢圓軌道Ⅱ變為Ⅲ的圓軌道,需要再次減速度,所以飛船故B錯誤

C、飛船的加速度a:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第8張,可知軌道的半徑越大,加速度越小,所以飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小於在軌道Ⅱ上B處重力加速度,故C正確

D、由萬有引力充當向心力的週期公式:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第9張,得:如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第10張如圖所示,在“嫦娥”探月工程中,設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上運動... 第11張,故D錯誤.

故選:BC

點評:

主要考查圓周運動中各種向心力公式的變換.注意題設條件的完整*.

知識點:萬有引力理論的成就

題型:選擇題