月球探测器卫星发射过程中速度及能量的变化时怎么样的?
A、嫦娥三号卫星在近地圆轨道运行的速度为地球的第一宇宙速度,即为7.9km/s,故A错误.B、嫦娥三号在图乙中环月圆轨道上做匀速圆周运动的线速度为v月=GM月R月,而地球的第一宇宙速度为v地=GMR 所以v月v地=M月M地RR月=29所以v月=29×7.9km/s=1.8km/s,故B正确.C、携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中,先加速下降再减速下降,故先失重再超重,故C错误.D、月球表面重力加速度较小,说明在月球表面受到的重力小于地面上,而超重失重是指弹力和重力大小关系,故D错误;故选:B.
A、携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中,先加速下降再减速下降,故先失重再超重,故A错误.B、嫦娥三号在B点经过近月制动,进入距离月面h=100公里的环月圆轨道,根据万有引力提供向心力GMm(R+h)2=m4π2T2(R+h)在月球表面的物体受到的重力等于万有引力GMmR2=mg,由以上两式可得重力加速度为g=4π2(R+h)3R2T2,故B正确.C、月球的第一宇宙速度就是近月卫星的运行速度,根据重力提供向心力mg=mv2R,得v=gR=4π2(R+h)3R T2=2πT(R+h)3R,故C错误.D、月球表面重力加速度较小,说明在月球表面受到的重力小于地面上,而超重失重是指弹力和重力大小关系,故D错误;故选:B.
所谓“最佳答案”的“第一”条解释存在错误。首先说明,本题考察的知识点就是匀速直线运动物体所受合力是平衡的。因此,只需给出第三条解释即可。其他地方有提到与参照物有关的,我不清楚是什么意思,但必须明确,题目已经限定“在月球表面观察”,因此你在回答时参照物必须是月球表面,不能是其它的。(到这里就可以结束了,但我还有更多思考)
首先详细解释一下。回答者所说“做抛物线飞行”是不正确的,应该改为匀速直线运动(至于方向问题,最后讨论)。先看一下月球自转,月球自转周期是27.3天,转速很慢,只有0.00015度/秒,在月球表面,横向运动(即月球因自转而带着宇航员运动)的最大速度是4米多每秒(显然是在月球赤道处)。这个速度很慢(要知道,你我在地球表面随地球自转而运动的速度是465米/秒),因此可以认为,在观看火箭发射过程中,月面观察者也是在做匀速直线运动(出题者也在最后强调,“在这段时间内”,可见时间不长,这样近似是正确的)。因此,说“沿抛物线轨迹飞行”,并不恰当,需要把抛物线改为匀速直线。 (在惯性系观察任何受力平衡的物体,其轨迹都是匀速直线,当然可能速度为0.)也由此知,回答者给的第二条与本题并不等效,建议删去。
再来看看一个有趣的问题。题目中说“在某段时间内火箭沿斜向上方向……运动”是什么意思?为什么会是“斜向上”呢?个人认为有以下可能:
1. 最大的可能是这是出题者所设的干扰。如果本题说运动方向是向上的,那么几乎人人都能回答正确,本题失去出题价值。您说呢?(在不考虑真实发射情况下,出题者把方向设定为任意方向都是可以的)
2. 与月球自转有关?最佳答案的回答者在第一条的最后说,因水平速度相同,“所以会看到火箭是垂直于月球表面上升的”。“因水平速度相同”表明,回答者已经认为,火箭发射时是垂直于表面竖直向上发射,火箭动力装置没有在水平方向产生推力。因此,借着月球自转,火箭有一水平运动速度(等于发射地的运动速度),合成速度就成为斜向。为了让该说法站得住脚,我们必须建立一个绝对静止坐标系。在这个静止坐标系中,(在观察火箭发射过程的一小段小时内)月球表面做匀速直线运动,垂直月球表面有一火箭相对月球做匀速直线运动,则在所建立的静止坐标系中,你就会看到“火箭沿斜向上方向作匀速直线运动”了。但你恰好提供了一张图片,从图片中可以看出,这个斜向速度是相对于月球表面的!这就不对了,因为刚刚已经分析过了,相对月球表面,火箭应该是竖直向上运动的。怎么办?只能认为,火箭动力装置曾经在水平方向产生过动力!这致使火箭有一个相对月球表面运动的水平初速度(即火箭水平运动速度大于月球表面速度)。事实上,真实发射中也一般要在水平方向产生一定的速度,以满足航天器绕主星公转所需要的速度,你在看卫星发射时也可能注意到过,火箭发射后不久,就已经很倾斜了,(在一小段时间内)这种倾斜不可能依靠地球自转带来的初速度实现,都是动力装置实现的。
最后再多一句:上面的分析一直在强调“在一小段时间内”,这是因为时间一长,就不存在匀速直线运动了,都是曲线,那将变得太复杂而无法分析。
你好,希望我的回答对你有所帮助!
拿嫦娥探月卫星来说,发射速度在第一宇宙速度和第二宇宙速度之间,我记得好像是10.7千米每秒。速度变化有一下几个点:
1,地球附近飞往月球时由于地球的引力,卫星远离地球时的动能不断转化为引力势能,因此速度是不断减小的。
2,达到地球和月球的引力平衡点附近速度最慢,只有几百米每秒。
3,超过地月引力平衡点后由于卫星此时受月球引力大于地球引力,因此卫星会在月球引力下加速飞向月球,是月球引力势能转化为卫星动能的过程。
因此当卫星被月球加速到月球轨道时速度已经超过了轨道环绕速度,所以要刹车减速进入轨道。
总结:探月卫星的发射速度保持在第一宇宙速度与第二宇宙速度间,当然这只是为了节省燃料,如果燃料足够超过第二宇宙速度也是可以的,只不过当到达月球轨道是要有足够的燃料来刹车减速。好了,如果还有不明白请继续提问,一起探讨。
知我者,谓我心忧,不知我者,谓我何求。
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松潘县13532175703: (2014•齐齐哈尔二模)嫦娥三号月球探测器于于2013年12月2日凌晨1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,“嫦娥三号”开始上升的飞行速度约10800米∕... - ?
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