解题思路：卫星的速度达到11.2km/s，将脱离地球束缚，绕太阳运动，嫦娥三号卫星的运行速度不可能大于11.2km/s．嫦娥三号卫星在M点加速做离心运动才能进入地月转移轨道．根据万有引力和牛顿第二定律解出加速度，再判断大小．嫦娥三号卫星在b轨道减速才能进入a轨道，故在a上的机械能小于在b上的机械能．
A、地球的第二宇宙速度是11.2km/s，达到此值时，卫星将脱离地球的束缚，绕太阳运动，故嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度不可能大于11.2km/s，故A错误．
B、嫦娥三号在M点点火加速，使万有引力小于向心力做离心运动，才能进入地月转移轨道，故B错误．
C、根据万有引力和牛顿第二定律得G
Mm
r2＝ma，有a＝
GM
r2，由此可知a1=a2．故C错误．
D、嫦娥三号在圆轨道b上减速做近心运动才能进入轨道a，即b上的机械能大于a上的机械能．故D正确．
故选：D．
点评：
本题考点： 万有引力定律及其应用；机械能守恒定律．
考点点评： 本题要掌握卫星的变轨原理，高轨道卫星，减速做近心运动才能进入低轨道运行，低轨道卫星加速，做离心运动，才能进入高轨道运行．