Question

【題目】中國(guó)航天科技集團(tuán)2020年1月17日在北京舉行中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書（2019年）》發(fā)布會(huì)記者獲悉，嫦娥五號(hào)”探測(cè)器擬于2020年發(fā)射，實(shí)施首次月球采樣返回。如圖所示，假設(shè)運(yùn)載火箭先將“嫦娥五號(hào)”月球探測(cè)器成功送入太空，由地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入半徑為r1=100km的環(huán)月圓軌道I后成功變軌到近月點(diǎn)為15km的橢圓軌道Ⅱ，再?gòu)?/span>15km高度降至近月圓軌道Ⅲ，最后成功實(shí)現(xiàn)登月。若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)量為M的均勻物體中心的距離為r時(shí)，其引力勢(shì)能表達(dá)式為（式中G為引力常量）。已知月球質(zhì)量為M0，月球半徑為R，發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器質(zhì)量為m0，則下列關(guān)于“嫦娥五號(hào)”登月過(guò)程的說(shuō)法正確的是（　�。�

A.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道I上運(yùn)行的動(dòng)能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的動(dòng)能

B.“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能等于在軌道I上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能

C.“嫦娥五號(hào)探測(cè)器從軌道I上變軌到軌道Ⅲ上時(shí)，勢(shì)能減小了

D.落月的“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器從軌道Ⅲ回到軌道I，需要提供的最小能量是

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．由公式

得

則“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道I上運(yùn)行的速率小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行速率，所以“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道I上運(yùn)行的動(dòng)能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)行的動(dòng)能，故A正確；

B．“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道Ⅲ變軌到軌道I時(shí)需要點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器在軌道Ⅲ上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在軌道I上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；

C．“嫦娥五號(hào)探測(cè)器從軌道I上變軌到軌道Ⅲ上時(shí)，勢(shì)能減小了

故C錯(cuò)誤；

D．衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得

則動(dòng)能的減小量為

引力勢(shì)能的增加量為

由能量守恒定律可知，衛(wèi)星軌道發(fā)生變化時(shí)，發(fā)電機(jī)消耗的最小能量

故D正確。

故選AD。