Question

2007年10月24日，我國發射的首顆月球探測衛星“嫦娥一號”由“長征三號甲”運載火箭發射升空：
（1）運載火箭用液態氫為燃料，是因為______．由于地球不停地自轉，為節省燃料，火箭從地面升空后應該向______（填“偏東”“偏西”）方向飛行．
（2）11月5日，“嫦娥一號”沿地月轉移軌道到達月球，在距月球表面200km的P點進行了第一次“剎車制動”，被月球捕獲而進入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，如圖所示．之后，衛星在P點又經過兩次“剎車制動”，最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運動．則下列說法中正確的是：______（填選項）
A．衛星沿軌道Ⅰ經過P點的速度最大
B．衛星沿軌道Ⅱ經過P點的速度最大
C．衛星沿軌道Ⅲ經過P點的速度最大
D．衛星沿三條軌道經過P點的速度一樣大
（3）“嫦娥一號”是通過噴射燃氣來實施變軌控制的，請寫出應用的兩條力學原理：______；______．

Answer 1

解：（1）“嫦娥一號”衛星開始一段加速上升的過程中，質量不變，速度增加，所以動能增大；上升說明高度增加，重力勢能增大；機械能等于動能加上勢能，動能增大，重力勢能增大，所以機械能增大；
該機械能是由燃料燃燒獲取的內能轉化來的，因為氫的熱值大，所以運載火箭用液態氫為燃料；
火箭升空后應與地球自轉方向的相反方向飛行，火箭升空后應向偏東方向飛行；
（2）嫦娥一號”衛星經“剎車制動”，在軌道Ⅰ、軌道Ⅱ、軌道Ⅲ上的速度越來越小，在P點的速度越來越小，
（3）衛星“剎車制動”時，沿運動方向噴射高溫氣體，由于物體間力的作用是相互的，高溫氣體對衛星施加制動力；
高溫氣體對衛星施加制動力，使衛星減速，力改變了物體的運動狀態．
故答案為：（1）氫的熱值大；偏東；
（2）A；
（3）物體間力的作用是相互的，力可以改變物體的運動狀態．
分析：（1）因為氫的熱值大，完全燃燒相同質量的氫和其它燃料相比，氫放出的熱量多，所以運載火箭用液態氫為燃料；
火箭也是一種熱機，而熱機是把燃料的化學能轉化為內能再轉化為機械能的機器；
火箭升空后應與地球自轉方向的相反方向飛行；
（2）經過三次“剎車制動”，繞月球做勻速圓周運動，速度變小；
（3）當一個物體對另一個物體有力的作用時，另一個物體也同時對這個物體有力的作用，即力的作用是相互的；
力可以改變物體的運動狀態，運動狀態的改變包括運動方向的改變和運動速度的改變．
點評：本題是力學和熱學的綜合題，涉及了幾個航空知識，平時多了解、多積累，提高分析解決問題的能力．