Question

10．如圖所示，從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，假設(shè)導(dǎo)彈僅在地球引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h．已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G．則下列結(jié)論正確的是（　　）

• A． 導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$
• B． 導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度等于$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$
• C． 導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于$\frac{GM}{（R+h）^{2}}$
• D． 導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度大于$\frac{GM}{（R+h）^{2}}$

Answer 1

分析 距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度，根據(jù)牛頓第二定律得到其運(yùn)動(dòng)速度為$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$，C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度小于$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$．由牛頓第二定律求解導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度．

解答 解：A、設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度 v，根據(jù)萬有引力提供向心力$\frac{GMm}{{（R+h）}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R+h}$，
解得v=$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$．導(dǎo)彈在C點(diǎn)只有加速才能進(jìn)入衛(wèi)星的軌道，
所以導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度小于$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$．故A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤．
C、導(dǎo)彈在C點(diǎn)受到的萬有引力F=$\frac{GMm}{{（R+h）}^{2}}$，
根據(jù)牛頓第二定律知，導(dǎo)彈的加速度a=$\frac{F}{m}$=$\frac{GM}{（R+h）^{2}}$．故C正確、D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題運(yùn)用牛頓第二定律、開普勒定律分析導(dǎo)彈與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)問題．比較C在點(diǎn)的速度大小，可以結(jié)合衛(wèi)星變軌知識(shí)來理解．