2016年4月24日为首个“*航天日”,*航天事业取得了举世瞩目的成绩,我国于16年1月启动了火星探测计划...
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2016年4月24日为首个“*航天日”,*航天事业取得了举世瞩目的成绩,我国于16年1月启动了火星探测计划,假设将来人类登上了火星,航天员考察完毕后,乘坐宇宙飞船离开火星时,经历了如图所示的变轨过程,则有关这艘飞船的下列说法,正确的是( )
A.飞船在轨道I上运动到P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P点的速度
B.飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I同样的轨道半径运动的周期相同
C.飞船在轨道III上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度
D.飞船在轨道Ⅱ上运动时,经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
【回答】
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【分析】
根据开普勒行星运动定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点速度大于在Q点的速度.飞船从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动,必须在P点时,点火加速,使其速度增大做离心运动.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时r相等,则加速度必定相等.根据万有引力提供向心力确定周期的关系.
【详解】
飞船在轨道Ⅰ上经过P点时,要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上运动.所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度.故A正确.根据周期公式,虽然r相等,但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等,故B错误.飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律可知加速度必定相等,故C错误.根据开普勒行星运动定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动时,在近地点P点速度大于在Q点的速度.故D正确.
【点睛】
本题主要考查了飞船变轨问题,解题的关键就是飞船从低轨道到高轨道必有点火加速度,做离心运动;而圆轨道则做匀速度圆周运动,由万有引力提供向心力即可分析求解.
知识点:行星的运动
题型:选择题
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