Question

（2013?湖南模擬）如圖所示，從地面上A點發射一枚遠程彈道導彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h．已知地球半徑為R，地球質量為M，引力常量為G．設距地面高度為h的圓軌道上衛星運動周期為T₀．則下列結論正確的是（　　）

• A．導彈在C點的速度大于

  GM R+h

• B．導彈在C點的速度等于

  GM R+h

• C．導彈在C點的加速度等于

  GM

  (R+h)2

• D．導彈在C點的加速度等于

  4π2(R+h)

  T 2 0

Answer 1

分析：距地面高度為h的圓軌道上衛星的速度，根據牛頓第二定律得到其運動速度為

GM R+h

．C為軌道的遠地點，導彈在C點的速度小于

GM R+h

．由牛頓第二定律求解導彈在C點的加速度．根據開普勒定律分析導彈的焦點．

解答：解：A、B、設距地面高度為h的圓軌道上衛星的速度為v，則由牛頓第二定律得：G

Mm

(R+h)2

=m

v2

R+h

，得到v=

GM R+h

．導彈在C點只有加速才能進入衛星的軌道，所以導彈在C點的速度小于

GM R+h

．故A錯誤，B錯誤；
C、由牛頓第二定律得：G

Mm

(R+h)2

=ma，得導彈在C點的加速度為a=

GM

(R+h)2

．故C正確，
D、距地面高度為h的圓軌道上衛星運動周期為T₀，根據向心加速度公式，有：
a=ω²r=(

2π

T0

)2(R+h)=

4π2(R+h)

T 2 0

，故D正確；
故選：CD．

點評：本題運用牛頓第二定律、開普勒定律分析導彈與衛星運動問題．比較C在點的速度大小，可以結合衛星變軌知識來理解．