Question

“嫦娥二號”衛(wèi)星發(fā)射升空后，簡化后的軌道示意圖如圖所示，衛(wèi)星由地面發(fā)射后經(jīng)過地面發(fā)射軌道進(jìn)入地球附近的停泊軌道做勻速圓周運動，然后從停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)人工作軌道做勻速圓周運動，之后衛(wèi)星開始對月球進(jìn)行探測．已知地球與月球的質(zhì)量之比為P，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為Q，則下列說法正確的是（ ）

A．衛(wèi)星在地面發(fā)射時的速度小于第一宇宙速度
B．衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的線速度之比為：
C．衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道時的向心加速度之比為P：Q
D．衛(wèi)星從發(fā)射后到進(jìn)人工作軌道過程中衛(wèi)星的機(jī)械能守恒

Answer 1

【答案】分析：了解第一宇宙速度的含義，第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度．
根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式表示出所要比較的物理量．
根據(jù)題目中已知條件進(jìn)行比較．
知道衛(wèi)星從發(fā)射后到進(jìn)人工作軌道過程中，需要不斷點火，反沖力做功．
解答：解：A、了解第一宇宙速度的含義，第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度．
所以衛(wèi)星在地面發(fā)射時的速度不可能小于第一宇宙速度，故A錯誤．
B、衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道運行時，由萬有引力提供向心力：
=m
得：v=，
由題目可知，地球與月球的質(zhì)量之比為P，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的軌道半徑之比為Q，
所以衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行的線速度之比為：，故B正確；
C、衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道運行時，由萬有引力提供向心力：
=ma
得：a=
由題目可知，地球與月球的質(zhì)量之比為P，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的軌道半徑之比為Q，
所以衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道時的向心加速度之比為P：Q²，故C錯誤．
D、衛(wèi)星從發(fā)射后到進(jìn)人工作軌道過程中，需要衛(wèi)星的發(fā)動機(jī)點火，使衛(wèi)星加速，通過外力克服引力做功，使衛(wèi)星機(jī)械能增加才能達(dá)到目的．所以機(jī)械能不守恒，故D錯誤．
故選B．
點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．
要比較一個物理量大小，我們應(yīng)該把這個物理量先表示出來，在進(jìn)行比較．
判斷天體運動的機(jī)械能是否守恒，我們可以看過程中除了引力有沒有其它力做功．