Question

高中物理机械能问题

假定地球,月亮都是静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球过程中克服地球引力做的功,用Ek表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则( )
A.Ek必须大于或等于W,探测器才能到达地球
B.Ek小于W,探测器也可能到达月球
C.Ek=1/2W,探测器一定能到达月球
D.Ek=1/2W,探测器一定不能到达月球
要有详细解答,谢啦

Answer 1

1、BD 设探测器脱离火箭飞向月球到达平衡点O的过程中，克服地球引力做功为W地′，月球引力做功为W月′，并设探测器到达平衡点O时的速度恰好为零，根据动能定理有W月-W地=0-Ek ①，由题知W地′＜W ②,由①②得W月′+Ek＜W,又W月′＞0,所以Ek＜W，选项A错B对；设O点到地球、月球的距离分别为r1、r2，探测器质量为m，依据万有引力定律及二力平衡条件有G ③，M地=81M月 ④r1+r2=L ⑤,解③④⑤得r1=L ⑥，由⑥式及万有引力变化规律、功的定义知W月′＜W月 ⑦,由④式及万有引力定律、功的定义知W=81W月 ⑧(W月为探测器到达月球全过程月球引力做功)。由⑦⑧式得W月′＜ ⑨,又W地＞W ⑩,解①⑨⑩得Ek＞W。故选项C错D对。

Answer 2

本来若是按照计算方式，不考虑实际情况的话应该选择A，但是A的后面是“到达地球”这就有些无解了。