Question

【題目】2019年1月3日10時26分， “嫦娥四號”探測器在月球背面成功軟著陸。若將發射過程簡化如下：“嫦娥四號”探測器從地球表面發射后,進入地月轉移軌道,經過M點時變軌進入距離月球表面3R（R為月球的半徑）的圓形軌道Ⅰ,在軌道Ⅰ上經過P點時再次變軌進入橢圓軌道Ⅱ,之后又變軌進入近月軌道Ⅲ，最后擇機在Q點著陸月球表面。下列說法正確的是

A.“嫦娥四號”探測器在軌道Ⅰ、Ⅲ上的運行速度大小之比為2：1

B.“嫦娥四號”探測器沿軌道Ⅰ、Ⅱ運行經過P點時速度大小相同

C.“嫦娥四號”探測器沿軌道Ⅱ、Ⅲ運行的周期之比為

D.“嫦娥四號”探測器在地月轉移軌道上經過M點的動能小于軌道Ⅰ上經過M點的動能

Answer 1

【答案】C

【解析】

A．探測器在軌道Ⅰ、Ⅲ上均做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，有：

可得：

而Ⅰ軌道的軌道半徑為，Ⅲ軌道的軌道半徑為，故線速度比值為：

故A項錯誤。

B．根據探測器由軌道Ⅰ換到軌道II做向心運動，則需要探測器減速，故沿軌道Ⅰ過P點的速度大于軌道Ⅱ經過P點時速度，故B項錯誤；

C．由幾何關系可知，II軌道的半長軸為，Ⅲ軌道的半徑為，根據開普勒第三定律：

帶入數據可得：

故C正確.

D．“嫦娥四號”探測器在地月轉移軌道上經過M點若要進入軌道I需要減速，所以在地月轉移軌道上經過M點的動能大于軌道Ⅰ上經過M點的動能，D項錯誤。