Question

我国月球探测工程（即“嫦娥工程”），分“绕、落、回”3个阶段．“嫦娥一号”探测卫星已于2007年10月成功发射．嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建说，“嫦娥二号”探测卫星将于2009年前后发射．嫦娥二号是嫦娥一号卫星的姐妹星，同样由长三甲火箭发射．但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加详实．如图为一绕月探测器的示意图，P₁、P₂、P₃、P₄是四个喷气发动机，P₁、P₃的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P₂、P₄的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向平动，要使探测器改为向正x偏负y 60°的方向以原来的速率v平动，则可（ ）

A．先开动P₁适当时间，再开动P₄适当时间
B．先开动P₃适当时间，再开动P₂适当时间
C．开动P₄适当时间
D．先开动P₃适当时间，再开动P₄适当时间

Answer

如要通过操作P1、P2、P3、P4四个喷气发动机，使得探测器仍以速率v沿着正x偏负y 60°方向飞行，则探测器具有的动量的大小仍等于mv，而方向变为正x偏负y 60°方向，即探测器动量的x分量由mv改变为mvcos60°=mv，而y分量由0改变为-mvsin60°=，由此根据动量定理就可断定为了使探测器的运动转向，必须要开动向正x方向喷气的P1一段时间，以便探测器动量的x分量由mv改变为mv，同时还要再开动向正y方向喷气的P4一段时间，以使探测器动量的y分量由0改变为．
【解析】
因为探测器仍以速率v沿着正x偏负y 60°方向飞行，
所以探测器具有的动量的大小仍等于mv，而方向变为正x偏负y 60°方向，
即探测器动量的x分量由mv改变为mvcos60°=mv，
而y分量由0改变为-mvsin60°=．
根据动量定理可知：
必须要开动向正x方向喷气的P1一段时间，以便探测器动量的x分量由mv改变为mv，
同时还要再开动向正y方向喷气的P4一段时间，以使探测器动量的y分量由0改变为，
故在题给的四个选项中，只有A项是正确选项．
故选A．