Question

2．嫦娥工程分為“無人月球探測”、“載人登月”和“建立月球基地”三個階段．如圖所示，關(guān)閉發(fā)動機(jī)的航天飛機(jī)，在月球引力作用下，沿橢圓軌道由A點(diǎn)向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點(diǎn)B與空間站對接．已知空間站繞月圓軌道的半徑為r，周期為T，引力常量為G，月球半徑為R．下列說法中正確的是（　�。�

• A． 航天飛機(jī)與空間站成功對接前必須點(diǎn)火減速
• B． 月球的質(zhì)量為M=$\frac{{4{π^2}{r^3}}}{{G{T^2}}}$
• C． 月球表面的重力加速度為g'=$\frac{{4{π^2}r}}{T^2}$
• D． 月球表面的重力加速度g'＞$\frac{{4{π^2}r}}{T^2}$

Answer 1

分析 要使航天飛機(jī)在橢圓軌道的近月點(diǎn)B處與空間站C對接，必須在接近B點(diǎn)時減速以實(shí)現(xiàn)軌．月球?qū)�航天飛機(jī)的萬有引力提供其向心力，由牛頓第二定律求出月球的質(zhì)量M．由加速度的表達(dá)式分析月球表面的重力加速度g

解答 解：A、要使航天飛機(jī)在橢圓軌道的近月點(diǎn)B處與空間站C對接，航天飛機(jī)必須由原軌道的離心運(yùn)動變?yōu)閳A周運(yùn)動，則航天飛機(jī)在接近B點(diǎn)時必須點(diǎn)火減速．故A正確；
B、設(shè)空間站的質(zhì)量為m，由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r，得月球的質(zhì)量為M=$\frac{{4{π^2}{r^3}}}{{G{T^2}}}$．故B正確；
CD、空間站繞月圓軌道的半徑為r，周期為T，其軌道處的重力加速度為 g=a=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，可知，r越小，g越大，月球表面的重力加速度g′＞$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，故C錯誤，D正確
故選：ABD

點(diǎn)評 本題是牛頓第二定律和萬有引力定律的綜合應(yīng)用，對于空間站的運(yùn)動，關(guān)鍵抓住由月球的萬有引力提供向心力，要注意知道空間站的半徑與周期，求出的不是空間站的質(zhì)量，而是月球的質(zhì)量．