12.如圖所示,探測器在貼近水星表面的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動,而后在A點改變速度進入橢圓軌道Ⅱ上,忽略探測器在橢圓軌道上所受外界阻力,則下列說法中正確的是( 。
A.探測器在軌道Ⅰ上A點運行速率大于在軌道Ⅱ上B點速率
B.探測器在軌道Ⅱ上某點的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率
C.探測器在軌道Ⅱ上運行的周期小于在軌道Ⅰ運行的周期
D.探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點加速度大小不同

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的關系,從而比較不同圓軌道上的線速度大小,結(jié)合變軌的原理確定軌道Ⅰ上A點運行速率與在軌道Ⅱ上B點速率的大小關系.根據(jù)開普勒第三定律比較探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上的周期大。鶕(jù)牛頓第二定律比較加速度的大。

解答 解:A、根據(jù)開普勒第二定律知探測器與水星的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相同,則知A點速率大于B點速率,故A正確;
B、根據(jù)萬有引力提供向心力,以及離心運動的特點可知,在Ⅱ軌道上,近地點的速率大于$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{A}}}$,根據(jù)向心運動的特點可知,在遠地點速度小于$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{B}}}$,故探測器在軌道Ⅱ上某點的速率在這兩數(shù)值之間,故可能等于在軌道Ⅰ上的速率$\sqrt{\frac{GM}{{r}_{A}}}$,故B正確;
C、根據(jù)開普勒第三定律知,k=$\frac{{r}^{3}}{{T}^{2}}$,軌道Ⅱ的半長軸大于軌道Ⅰ的半徑,則探測器在軌道Ⅱ上運行的周期大于在軌道Ⅰ運行的周期,故C錯誤.
D、探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上A點所受的萬有引力相同,根據(jù)F=ma知加速度相同,故D錯誤.
故選:AB

點評 本題考查了開普勒第三定律、牛頓第二定律、萬有引力定律的基本運用,知道探測器變軌的原理,當萬有引力不夠提供向心力,做離心運動.

練習冊系列答案
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16.如圖,在光滑的水平面上放有一物體M,物體上有一光滑的半圓弧軌道,軌道半徑為R,最低點為C,兩端A、B等高,現(xiàn)讓小滑塊m從A點靜止下滑,在此后的過程中,則( 。
A.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量守恒
B.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒,動量不守恒
C.m從C到B的過程中,M向左運動
D.m從A到B的過程中,M的位移大小為$\frac{2mR}{M+m}$

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17.如圖所示,a,b,c是地球大氣層外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星,則( 。
A.b、c的周期相同且大于a的周期
B.b、c所需向心力一樣大
C.c若加速會追上同一軌道上的b
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A.$\frac{GM{T}^{2}}{GM{T}^{2}-4{π}^{2}{R}^{3}}$B.$\frac{GM{T}^{2}}{GM{T}^{2}+4{π}^{2}{R}^{3}}$
C.$\frac{GM{T}^{2}-4{π}^{2}{R}^{3}}{GM{T}^{2}}$D.$\frac{GM{T}^{2}+4{π}^{2}{R}^{3}}{GM{T}^{2}}$

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B.分子間距離增大時,分子間的引力和斥力都增大
C.氣體的壓強是由于大量分子頻繁撞擊器壁產(chǎn)生的
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