2013年12月15日4時35分,嫦娥三號著陸器與巡視器分離,“玉兔號”巡視器順利駛抵月球表面.如圖所示是嫦娥三號探測器攜“玉兔號”奔月過程中某階段運動示意圖,關閉動力的嫦娥三號探測器在月球引力作用下向月球靠近,并將沿橢圓軌道在B處變軌進入圓軌道,已知探測器繞月做圓周運動軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,下列說法中正確的是( 。
分析:航天飛機在飛向B處的過程中,月球引力做正功;嫦娥三號在B處由橢圓軌道進入圓軌道必須點火減速,做近心運動才能進入圓軌道;由于不知道月球的半徑,所以不能計算出月球的體積,故不能計算出月球的密度;要計算嫦娥三號受到月球引力的大小,必須要知道嫦娥三號的質(zhì)量.
解答:解:A、嫦娥三號探測器在沿橢圓軌道飛向B處的過程中,月球?qū)μ綔y器的引力對飛船做正功,根據(jù)動能定理可知,探測器正加速速飛向B處,故A錯誤.
B、橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道,航天飛機不可能自主改變軌道,只有在減速后,做近心運動,才能進入圓軌道.故B正確.
C、萬有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r
,得:M=
4π2r3
GT2
,既根據(jù)軌道半徑為r,周期為T,萬有引力常量為G計算出月球的質(zhì)量.但是不知道月球的半徑,所以不能計算出月球的體積,故不能計算出月球的密度,故C錯誤.
D、由于不知道嫦娥三號探測器的質(zhì)量,故不能計算出嫦娥三號受到月球引力的大小,故D錯誤.
故選:B.
點評:該題考查萬有引力與航天,這類問題的關鍵是萬有引力提供向心力,通過公式可以求得中心天體的質(zhì)量,但是不知道月球的半徑,所以不能計算出月球的體積,故不能計算出月球的密度.
練習冊系列答案
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地球半徑 R=6 400km
月球半徑 r=1740km
地球表面重力加速度 g0=9.80m/s2
月球表面重力加速度 g′=1.56m/s2
月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速度 v=1km/s
月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期 T=27.3天
光速 c=2.998×108km/s
用激光器向月球表面發(fā)射激光光束,經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來的激光信號

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2013年12月15日4時35分,嫦娥三號著陸器與巡視器(“玉兔號”月球車)成功分離,登陸月球后玉兔號月球車將開展3個月巡視勘察.一同學設計實驗來測定月球的第一宇宙速度:設想通過月球車上的裝置在距離月球表面h高處平拋一個物體,拋出的初速度為vo,測量出水平射程L,已知月球的半徑為R,月球的第一宇宙速度為( 。
A、
v0
L
hR
B、
v0
L
2hR
C、
2v0
L
hR
D、
2v0
L
2hR

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科目:高中物理 來源: 題型:

2013年12月15日,“嫦娥三號”實現(xiàn)了月球表面軟著陸,該過程中“嫦娥三號”經(jīng)歷了環(huán)月圓周運動、著陸器減速下降、懸停、豎直勻速下落和自由下落等過程,設月球半徑為R,地球表面重力加速度為g,已知月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的
1
6
,下列分析正確的是(  )
A、若“嫦娥三號”作近月圓周運動,則環(huán)月速度為
1
6
gR
B、著陸器在減速下降過程中,月球引力對其做負功
C、著陸器在勻速下降過程中,只受月球的引力
D、著陸器在月球表面受到的重力是地球上的
1
6
,故其處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年山東省淄博市高三上學期期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題

2013年12月15日4時35分,嫦娥三號著陸器與巡視器分離,“玉兔號”巡視器順利駛抵月球表面。如圖所示是嫦娥三號奔月過程中某階段運動的示意圖,關閉動力的嫦娥三號在月球引力作用下向月球靠近,并將沿橢圓軌道在B處變軌進入圓軌道,已知嫦娥三號繞月做圓周運動軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,下列說法正確的是

A.圖中嫦娥三號正減速飛向B處

B.嫦娥三號在B處由橢圓軌道進入圓軌道必須點火減速

C.根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量

D.根據(jù)題中條件可以算出嫦娥三號受到月球引力的大小

 

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