Question

高中物理天体的问题。。。

18．2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测
A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大
C．在轨道Ⅱ上经过P的加速度小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度
D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多

Answer 1

正确答案：AD.
轨道半径越大，卫星的环绕速度越小，所以A对；P是轨道Ⅱ是椭圆的近地点，速度要大一些，所以B错；由牛顿第二定律可知，a=F引/m，不管是哪个轨道上的点P，月球对卫星的万有引力是一样的，又是同一个卫星，质量也是一样的，所以加速度大小也一样的，所以C错，轨道Ⅰ比轨道Ⅱ高，发射卫星时，轨道越高，所需的能量也越多，那么根据能量守恒，轨道越高的卫星所具有的机械能也越大，所以D对。

追问

再解释一下B项吧，老师给的答案是BD，我认为A对了所以才问的，但没想到B竟然错了？为什么？
选项说的是轨道三和一在P点速度的比较，而不是近地点远地点的问题吧？一个是椭圆轨道，一个是圆形轨道。

追答

椭圆 轨道上的P点不是离月球最近的吗？在椭圆轨道上这点的速度是最大的。你也可以这样想，轨道三上的P点卫星在做匀速圆周运动，此时F引=mv^2/r，要变成轨道一是不是要做离心运动？怎样才能使卫星做离心运动呢？只有达到这个条件F引<mv^2/r，原来相等的怎样才能变成小于呢？两种可能，一是月球对卫星的万有引力突然变小，而根据万有引力定律可知在P点时月球和卫星的距离并没有改变，所以引力不会突然变小，那只有第二种可能，卫星的速度要变大，这就是为什么卫星变轨变轨时要变速，速度变大，就变成高轨道，速度变小，就变成低轨道。

追问

我怎么觉得是从一轨道到三轨道是近心运动，半径减小，所以v1小于v3呢。

追答

比较两轨道的公切点P的速度，v1大于v3不会错，我也是教物理的，你不信的话再去和你的老师探讨一下。