Question

20．如圖是“嫦娥三號(hào)”奔月過程中某階段的運(yùn)動(dòng)示意圖，“嫦娥三號(hào)”沿橢圓軌道I運(yùn)動(dòng)到近月點(diǎn)P處變軌進(jìn)入圓軌道II，“嫦娥三號(hào)”在圓軌道II做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，周期為T，已知引力常量為G，下列說法不正確的是（　　）

• A． 由題中（含圖中）信息可求得月球的質(zhì)量
• B． 由題加（含圖中）信息可求得月球第一宇宙速度
• C． “嫦娥三號(hào)”在P處變軌時(shí)必須點(diǎn)火減速
• D． “嫦娥三號(hào)”沿橢圓軌道I運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度大于沿圓軌道II運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)的加速度

Answer 1

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力可以計(jì)算嫦娥三號(hào)的質(zhì)量；嫦娥三號(hào)探測(cè)器在飛向B處的過程中，月球引力做正功；嫦娥三號(hào)在B處由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道必須點(diǎn)火減速，做近心運(yùn)動(dòng)才能進(jìn)入圓軌道；要計(jì)算嫦娥三號(hào)受到月球引力的大小，必須要知道嫦娥三號(hào)的質(zhì)量．

解答 解：A、嫦娥三號(hào)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$（\frac{2π}{T}）^{2}$r，解得：M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{G{T}^{2}}$，軌道半徑r與周期為T已知，可以求出月球質(zhì)量，故A正確．
B、衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$，由于不知道月球的半徑R，所以不能求出月球第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；
C、嫦娥三號(hào)沿橢圓軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)到近月點(diǎn)P處變軌進(jìn)入圓軌道Ⅱ，所以嫦娥三號(hào)在P處變軌時(shí)必須點(diǎn)火減速，故C錯(cuò)誤；
D、衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，解得：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，變軌前后嫦娥三號(hào)在P點(diǎn)的軌道半徑r相同，則加速度相等，故D錯(cuò)誤；
本題選錯(cuò)誤的，故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 該題考查萬有引力與航天，這類問題的關(guān)鍵是萬有引力提供向心力，能夠題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式，通過公式可以求得中心天體的質(zhì)量．由于不知道嫦娥三號(hào)探測(cè)器的質(zhì)量，故不能計(jì)算出嫦娥三號(hào)受到月球引力的大�。�