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國中教甄|理化理化115 年第 16 題單選題

太空機構發射一枚科學探測器,繞行一顆行星,進行橢圓軌道觀測。當探測器運行至其軌道的近日點(即距離行星最近處)時,下列哪個物理量會達到其最大值?

A重力位能
B動能正確答案
C總力學能
D相對於行星中心的角動量量值
答案與詳解
B
正確答案
探測器在橢圓軌道近日點時距離最近、速度最快,因此動能達到最大值。

逐選項解析

A重力位能✕ 錯誤
重力位能公式為負值且與距離成反比,在近日點距離最小,重力位能最小(即最負),而非最大。
B動能✓ 正確
C總力學能✕ 錯誤
探測器在軌道上運行時,僅受保守力(萬有引力)作用,總力學能守恆,保持定值而不變。
D相對於行星中心的角動量量值✕ 錯誤

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