解题思路: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.
A、月球的第一宇宙速度是卫星贴近月球表面做匀速圆周运动的速度,卫星在轨道Ⅲ上的半径大于月球半径,
根据[GMm
r2=
mv2/r],
得v=
GM
r,可知卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小.故A错误;
B、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B错误;
C、根据开普勒第三定律得卫星在轨道Ⅲ上运动轨道半径比在轨道Ⅰ上轨道半径小,所以卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短,故C正确;
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错误;
故选:C.
点评:
本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
考点点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力以及开普勒第三定律,并能灵活运用.