Question

2010年10月1日18时59分57秒，搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射，卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100公里，周期为118分钟的工作轨道，开始对月球进行探测，下列说法不正确的是（　　）

A．卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小

B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短

C．卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大

D．卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多

Answer 1

分析：根据万有引力提供向心力，得出线速度与轨道半径的关系，从而比较卫星在轨道Ⅲ上的运动速度与月球的第一宇宙速度大小．卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ．根据开普勒第三定律得出周期的大小关系，根据牛顿第二定律，通过卫星所受的合力的大小比较加速度的大小．

解答：解：
A、第一宇宙速度为v：G

Mm

R2

=m

v2

R

，解得：v=

GM R

，第一宇宙速度的轨道半径等于月球的半径，小于轨道Ⅲ的半径大小，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小．故A正确．
B、根据开普勒第三定律

R3

T2

=k知，轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴，所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短．故B正确．
C、卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ，所以卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小．故C错误．
D、卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ，在P点需减速．动能减小，而它们在各自的轨道上机械能守恒，所以卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多．故D正确
本题选错误的，故选C

点评：解决本题的关键是理解卫星的变轨过程，这类问题也是高考的热点问题