Question

6．隨著“神舟十號”與“天宮一號”成功牽手，我國將于2020年前發(fā)射月球登陸器．月球登陸器返回地球時，先由月球表面發(fā)射后繞月球在近月圓軌道上飛行，經(jīng)軌道調(diào)整后與在較高圓軌道上運行的軌道艙對接，對接完成后再經(jīng)加速脫離月球飛回地球．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 登陸器從月球表面發(fā)射到近月圓軌道時的發(fā)射速度等于7.9km/s
• B． 登陸器在近月圓軌道上運行的速度必須大于月球第一宇宙速度
• C． 登陸器在近月圓軌道上飛行的加速度小于軌道艙的飛行的加速度
• D． 登陸器與軌道艙對接后，若加速到等于或大于月球第二宇宙速度就可以返回地球

Answer 1

分析 類比我們所學(xué)的地球宇宙速度理解月球的宇宙速度，即月球第一宇宙速度是環(huán)繞月球飛行速度，月球第二宇宙速度脫離月球的引力場而成為圍繞地球運行的天體，亦稱脫離速度是逃離速度．
根據(jù)“高軌低速大周期”判斷加速度大小．

解答 解：A、7.9km/s是從地球表面發(fā)射到近地圓軌道時的發(fā)射速度，不是月球，故A錯誤；
B、登陸器在近月圓軌道上運行的速度不可能大于月球第一宇宙速度，否則軌道就變成橢圓軌道．介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間的物體沿橢圓軌道繞中心天體運轉(zhuǎn)，中心天體位于橢圓的一個焦點上．速度越接近第二宇宙速度，橢圓越扁，超過第二宇宙速度時，飛離中心天體；速度越接近第一宇宙速度，軌道越圓，小于第一宇宙速度時，無法繞中心天體運動，故B錯誤；
C、軌道艙比登陸器的近月圓軌道高，根據(jù)“高軌低速大周期”可知登陸器在近月圓軌道上飛行的加速度大于軌道艙的飛行的加速度，故C錯誤；
D、第二宇宙速度即脫離速度，所以登陸器與軌道艙對接后，加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以脫離月球，返回地球，故D正確．
故選：D．

點評 類比我們所學(xué)的地球宇宙速度理解月球的宇宙速度是解題關(guān)鍵．
第一宇宙速度（7.9km/s）是沿地球表面作圓周運動時必須具備的發(fā)射速度，也叫環(huán)繞速度；第二宇宙速度（11.2km/s）脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，亦稱脫離速度是逃離速度；第三宇宙速度（16.7km/s）是從地球表面發(fā)射航天器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫游所需要的最小發(fā)射速度．
“高軌低速大周期”即對于一個或者多個天體圍繞同一個中心天體運動（都只受中心天體的萬有引力）的空中圓軌道，軌道越高，線速度、角速度、向心加速度和轉(zhuǎn)速都越小，周期越大（必須是同一個中心天體）．