2009年3月1日16時(shí)13分,中國(guó)嫦娥一號(hào)衛(wèi)星成功撞月,為我國(guó)月球探測(cè)的一期工程劃上了圓滿句號(hào).在撞月前嫦娥一號(hào)要進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備.首先嫦娥一號(hào)衛(wèi)星實(shí)施變軌,成功將軌道由距月面100km的圓軌道降至17km.次日隨著相關(guān)工作完成,嫦娥一號(hào)衛(wèi)星再次變軌,重回100km軌道.下列關(guān)于衛(wèi)星在兩個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是( 。
分析:研究嫦娥一號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式表示出所要比較的物理量.
衛(wèi)星變軌問(wèn)題,要抓住確定軌道上運(yùn)行機(jī)械能守恒,在不同軌道上的衛(wèi)星其機(jī)械能不同,軌道越大機(jī)械能越大.
解答:解:A、研究嫦娥一號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式:
GMm
r2
=ma,r為軌道半徑,M為月球質(zhì)量.
a=
GM
r2
,所以在17km軌道上運(yùn)行時(shí)的向心加速度較大,故A正確.
B、研究嫦娥一號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式:
GMm
r2
=m
v2
r

v=
GM
r
,所以在17km軌道上運(yùn)行時(shí)的速度較大,故B錯(cuò)誤.
C、因?yàn)樾l(wèi)星要從低軌道到高軌道需要加速然后做離心運(yùn)動(dòng),在到高軌道的過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,所以在高軌道機(jī)械能較大.故C正確.
D、研究嫦娥一號(hào)繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力,列出等式:
GMm
r2
=m
4π2r
T2

T=2π
r3
GM
,所以在17km軌道上運(yùn)行時(shí)的周期較。蔇正確.
故選ACD.
點(diǎn)評(píng):求一個(gè)物理量之比,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來(lái),再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較.
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.
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A.繞月與繞地飛行周期之比為3/2           

B.繞月與繞地飛行周期之比為2/3

C.繞月與繞地飛行向心加速度之比為1/6     

D.月球與地球質(zhì)量之比為1/96

 

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1.“嫦娥一號(hào)”在圓軌道上的運(yùn)行速度大小

2.若忽略衛(wèi)星下落過(guò)程中重力加速度的變化,求“嫦娥一號(hào)”撞擊到月球表面時(shí)的速度大小

 

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