Question

如圖是“阿波羅11號(hào)”的登月往返航線簡(jiǎn)圖．
經(jīng)火箭發(fā)射，“阿波羅11號(hào)”首先進(jìn)入環(huán)繞地球的軌道，然后加速，脫離地球軌道后，慣性滑行，進(jìn)入環(huán)繞月球的軌道，最后登月艙降落在月球（圖1軌跡）．
當(dāng)宇航員在月球上完成工作后，再發(fā)動(dòng)引擎進(jìn)入環(huán)繞月球的軌道，然后加速，脫離月球軌道，進(jìn)入地球軌道，最后降落于地球（圖2軌跡）．
結(jié)合登月航線展開(kāi)了四個(gè)方面的討論：①為什么飛船能?chē)�繞地球旋轉(zhuǎn)②飛船在什么條件下能掙脫地球的束縛③飛船為什么能?chē)�繞月球旋轉(zhuǎn)④在什么條件下可以掙脫月球的束縛
請(qǐng)回答：
（1）以上哪些問(wèn)題你能回答？并作答．
（2）哪些問(wèn)題還不能回答？
（3）你還有什么新問(wèn)題？請(qǐng)?zhí)岢觯ㄒ�求與物理知識(shí)相關(guān)）．考試后查找資料了解更多知識(shí)．

Answer 1

分析：本題要結(jié)合萬(wàn)有引力定律、第一宇宙速度、第二宇宙速度分析阿波羅飛船的環(huán)繞地球和奔月飛行，并討論飛船繞月到返地飛行過(guò)程．

解答：解：（1）能回答四個(gè)問(wèn)題：
①飛船能?chē)�繞地球旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)榈厍虻娜f(wàn)有引力提供了向心力，而能環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)．
②當(dāng)阿波羅飛船地球的速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度時(shí)，能掙脫地球的束縛而奔月飛行．
③飛船能?chē)�繞月球旋轉(zhuǎn)，是因?yàn)榈厍虻娜f(wàn)有引力提供了向心力．
④當(dāng)阿波羅飛船月球的速度大于第一宇宙速度，而小于第二宇宙速度時(shí)，能掙脫月球的束縛而返地飛行．
（2）沒(méi)有不能回答的問(wèn)題．
（3）第一宇宙速度求法：根據(jù)萬(wàn)有引力定律：G

Mm

r2

=m

v2

r

，v=

GM r

代入有關(guān)數(shù)據(jù)得將地球和月球的半徑、地球的質(zhì)量M代入可求出地球和月球的第一宇宙速度分別為 v_1地=7.9km/s，v_1月=1.68km/s．
提出的新問(wèn)題是：第二宇宙速度如何求解．
答：（1）能回答四個(gè)問(wèn)題．（2）沒(méi)有不能回答的問(wèn)題．（3）提出的新問(wèn)題是：第二宇宙速度如何求解．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要掌握飛船環(huán)繞地球和月球運(yùn)動(dòng)的條件：萬(wàn)有引力提供向心力，知道第二宇宙速度，考查知識(shí)的遷移能力．