问题
选择题
我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站。如图所示,关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近,并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道的半径为r,周期为T,万有引力常量为G,月球的半径为R.那么以下选项正确的是( )
A.图中的航天飞机正在减速飞向B处
B.航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须减速
C.月球的质量为
D.空间站在绕月轨道上运行时处于失重状态
答案
BCD
题目分析::要使航天飞机在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接,必须在接近B点时减速.根据开普勒定律可知,航天飞机向近月点运动时速度越来越大.月球对航天飞机的万有引力提供其向心力,由牛顿第二定律求出月球的质量M.月球的第一宇宙速度大于 .
A、根据开普勒定律可知,航天飞机向近月点B运动时速度越来越大.故A错误.
B、要使航天飞机在椭圆轨道的近月点B处与空间站C对接,必须在接近B点时减速.否则航天飞机将继续做椭圆运动.故B正确.
C、设空间站的质量为m,由得,
.故C正确.
D、空间站在绕月轨道上运行时处于失重状态.故D正确.
故选:BCD。
点评:本题是开普勒定律与牛顿第二定律的综合应用,对于空间站的运动,关键抓住由月球的万有引力提供向心力,要注意知道空间站的半径与周期,求出的不是空间站的质量,而是月球的质量.