Question

2009年美國(guó)重啟登月計(jì)劃，打算在繞月軌道上建造空間站，如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在P處進(jìn)入空間站軌道，與空間站實(shí)驗(yàn)對(duì)接．已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T(mén)，引力常量為G．下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小

B．航天飛機(jī)在II軌道上向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度逐漸變大

C．航天飛機(jī)在I軌道過(guò)P點(diǎn)的速度比II軌道通過(guò)P點(diǎn)的速度大

D．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量

Answer 1

分析：若要求引力必須由質(zhì)量，而空間站的質(zhì)量不知道，可判定A
航天飛機(jī)在II軌道上向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軌道的半徑時(shí)減小的，由萬(wàn)有引力表達(dá)式F=G

Mm

r2

，可知引力變化，由可加速度變化，由此判定B
在Ⅱ軌道上到達(dá)P處速度比較大，所需的向心力比較大，萬(wàn)有引力不夠提供向心力，航天飛機(jī)做離心運(yùn)動(dòng)，要想進(jìn)入圓軌道Ⅰ需減速，故可判定C
已知空間站的半徑和周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力的周期表達(dá)式，可以判定D

解答：解：
A、空間站的質(zhì)量未知，無(wú)法求出空間站所受的引力大小，故A錯(cuò)誤
B、航天飛機(jī)在II軌道上向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軌道的半徑時(shí)減小的，故有萬(wàn)有引力表達(dá)式F=G

Mm

r2

，可知引力在增大，故其加速度逐漸變大．故B正確
C、在Ⅱ軌道上到達(dá)P處速度比較大，所需的向心力比較大，萬(wàn)有引力不夠提供向心力，航天飛機(jī)做離心運(yùn)動(dòng)，要想進(jìn)入圓軌道Ⅰ需減速，使得萬(wàn)有引力等于所需的向心力，故航天飛機(jī)在I軌道過(guò)P點(diǎn)的速度比II軌道通過(guò)P點(diǎn)的速度小，故C錯(cuò)誤
D、由于一直空間站的半徑和周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力的周期表達(dá)式：G

Mm

r2

=mr

4π2

T2

，可以求月球的質(zhì)量：M=

4π2r3

GT2

．故D正確
故選BD

點(diǎn)評(píng)：本題的難點(diǎn)就是C選項(xiàng)，不能認(rèn)為兩個(gè)軌道上相同的點(diǎn)，速度就一樣．