Question

16．“嫦娥五號”作為我國登月計劃中第三期工程的“主打星”，將于2017年左右在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，登月后又從月球起飛，并以“跳躍式返回技術(shù)”成功返回地面，完成探月工程的重大跨越-帶回月球樣品，“跳躍式返回技術(shù)”是指航天器在關(guān)閉發(fā)電機后進入大氣層，依靠大氣升力再次沖出大氣層，降低速度后再進入大氣層．如圖所示，虛線為大氣層的邊界．已知地球半徑為R，d點距地心距離為r，地球表面重力加速度為g．則下列說法正確的是（　�。�

• A． “嫦娥五號”在b點處于完全失重狀態(tài)
• B． “嫦娥五號”在d點的加速度大小等于$\frac{g{r}^{2}}{{R}^{2}}$
• C． “嫦娥五號”在a點和c點的速率相等
• D． “嫦娥五號”在c點和e點的速率相等

Answer 1

分析 根據(jù)加速度的方向確定“嫦娥五號”處于超重還是失重，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合GM=gR²求出d點的加速度．嫦娥五號從a點到c點，萬有引力不做功，阻力做負功，根據(jù)動能定理比較a、c兩點的速率大小．從c點到e點，機械能守恒，速率大小相等．

解答 解：A：“嫦娥五號“沿abc軌跡做曲線運動，曲線運動的合力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)，所以在b點合力向上，即加速度向上，因此“嫦娥五號“在b點處于超重狀態(tài)，故A錯誤．
B、在d點，“嫦娥五號”的加速度a=$\frac{\frac{GMm}{{r}^{2}}}{m}=\frac{GM}{{r}^{2}}$，又GM=gR²，所以a=$\frac{g{R}^{2}}{{r}^{2}}$，故B錯誤．
C、“嫦娥五號”從a點到c，萬有引力不做功，由于阻力做功，則a點速率大于c點速率．故C錯誤．
D、從c點到e點，沒有空氣阻力，機械能守恒，則c點速率和e點速率相等，故D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星在大氣層中受到空氣阻力作用，在大氣層以外不受空氣阻力，結(jié)合動能定理、機械能守恒進行求解．