(18分)月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間與月球繞地球運(yùn)行一周的時(shí)間相等，都為T0.我國(guó)的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星于2007年11月7日成功進(jìn)入繞月運(yùn)行的“極月圓軌道”，這一圓形軌道通過(guò)月球兩極上空，距月面的高度為h.若月球質(zhì)量為m月，月球半徑為R，引力常量為G. 求：

(1) “嫦娥一號(hào)”繞月運(yùn)行的周期．

(2) 在月球自轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，“嫦娥一號(hào)”將繞月運(yùn)行多少圈？

(3)“嫦娥一號(hào)”攜帶了一臺(tái)CCD攝像機(jī)(攝像機(jī)拍攝不受光照影響)，隨著衛(wèi)星的飛行，攝像機(jī)將對(duì)月球表面進(jìn)行連續(xù)拍攝．要求在月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，將月面各處全部拍攝下來(lái)，攝像機(jī)拍攝時(shí)拍攝到的月球表面寬度至少是多少？

 

【答案】

(1)2π　(2)     (3)  

 

【解析】(1)”嫦娥一號(hào)”軌道半徑r＝R＋h，由

G＝mr

可得”嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星繞月周期

T＝2π.

(2)在月球自轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，”嫦娥一號(hào)”將繞月運(yùn)行的圈數(shù)n＝＝ .

(3)攝像機(jī)只要將月球的”赤道”拍攝全，便能將月面各處全部拍攝下來(lái)；衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)一周可對(duì)月球”赤道”拍攝兩次，所以攝像機(jī)拍攝時(shí)拍攝到的月球表面寬度至少為

s＝＝ .

本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，嫦娥一號(hào)所受月球的萬(wàn)有引力提供向心力，注意公式中的r為距離月球球心間的距離，由公式G＝mr，r=R+h可求得周期大小，月球的周期除以嫦娥一號(hào)的周期則為第二問(wèn)答案，在月球自轉(zhuǎn)一圈時(shí)，嫦娥一號(hào)轉(zhuǎn)動(dòng)n圈即可將月面各處全部拍攝下來(lái)，拍攝的寬度為赤道長(zhǎng)度除以嫦娥一號(hào)的圈數(shù)n

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

中國(guó)的探月計(jì)劃分三個(gè)階段，2007年10月24日18時(shí)05分，搭載著我國(guó)首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”的長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號(hào)塔架點(diǎn)火發(fā)射，這是第一階段，衛(wèi)星將環(huán)月飛行，拍攝一些月球表面的三維圖象．第二階段，探測(cè)器將在月球上實(shí)現(xiàn)軟著陸．而在第三階段，中國(guó)將發(fā)射一個(gè)能收集月球樣品，并能重返地球的宇宙飛行器．中國(guó)計(jì)劃在2017年實(shí)現(xiàn)返回式月球軟著陸器對(duì)月球進(jìn)行科學(xué)探測(cè)，如圖所示，屆時(shí)將發(fā)射一顆運(yùn)動(dòng)半徑為r的繞月衛(wèi)星，登月著陸器從繞月衛(wèi)星出發(fā)，沿橢圓軌道降落到月球的表面上，與月球表面經(jīng)多次碰撞和彈跳停下來(lái)．假設(shè)著陸器第一次彈起的最大高度為h，水平速度為v1，第二次著陸時(shí)速度為v2，已知月球半徑為R，著陸器質(zhì)量為m，不計(jì)一切阻力和月球的自轉(zhuǎn)．求：
（1）月球表面的重力加速度g月．
（2）在月球表面發(fā)射一顆月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)2004年1月，我國(guó)月球探測(cè)工程經(jīng)國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)立項(xiàng)后，該工程被命名為“嫦娥工程”，整個(gè)探月工程將分為三期完成，要突破“繞”、“落”和“回”三大關(guān)鍵技術(shù)．第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”，并且“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并獲得了圓滿成功．
假設(shè)我國(guó)在以后的某次探月中，實(shí)現(xiàn)了宇航員登錄到月球表面進(jìn)行科學(xué)考察．宇航員到達(dá)月球表面后，做了如下實(shí)驗(yàn)：用長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一個(gè)小球，上端固定在O點(diǎn)，如圖甲所示，在最低點(diǎn)給小球某一初速度v0，使其繞O點(diǎn)的豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得最高點(diǎn)繩的拉力恰好為零．若月球半徑R已知，忽略各種阻力．求：
（1）月球表面的重力加速度g
（2）月球的第一宇宙速度v1
（3）若宇航員完成了對(duì)月球表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙．為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，二者必須具有相同的速度．返回艙在返回過(guò)程中需克服月球引力做功W=mgR(1-
Rr
)，式中各量分別為：返回艙與宇航員的總質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為r，如圖乙所示．不計(jì)月球表面大氣等對(duì)返回艙的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則該宇航員乘坐的返回艙從月球表面要能返回軌道艙，至少需要獲得動(dòng)能Ek為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：2013屆廣西桂林中學(xué)高三8月月考物理試卷（帶解析） 題型：計(jì)算題

(18分)月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間與月球繞地球運(yùn)行一周的時(shí)間相等，都為T0.我國(guó)的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星于2007年11月7日成功進(jìn)入繞月運(yùn)行的“極月圓軌道”，這一圓形軌道通過(guò)月球兩極上空，距月面的高度為h.若月球質(zhì)量為m月，月球半徑為R，引力常量為G. 求：
(1) “嫦娥一號(hào)”繞月運(yùn)行的周期．
(2) 在月球自轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中，“嫦娥一號(hào)”將繞月運(yùn)行多少圈？
(3)“嫦娥一號(hào)”攜帶了一臺(tái)CCD攝像機(jī)(攝像機(jī)拍攝不受光照影響)，隨著衛(wèi)星的飛行，攝像機(jī)將對(duì)月球表面進(jìn)行連續(xù)拍攝．要求在月球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，將月面各處全部拍攝下來(lái)，攝像機(jī)拍攝時(shí)拍攝到的月球表面寬度至少是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源：2011-2012學(xué)年湖南省株洲市醴陵二中高三（上）第三次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

2004年1月，我國(guó)月球探測(cè)工程經(jīng)國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)立項(xiàng)后，該工程被命名為“嫦娥工程”，整個(gè)探月工程將分為三期完成，要突破“繞”、“落”和“回”三大關(guān)鍵技術(shù)．第一顆繞月衛(wèi)星命名為“嫦娥一號(hào)”，并且“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，并獲得了圓滿成功．
假設(shè)我國(guó)在以后的某次探月中，實(shí)現(xiàn)了宇航員登錄到月球表面進(jìn)行科學(xué)考察．宇航員到達(dá)月球表面后，做了如下實(shí)驗(yàn)：用長(zhǎng)為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的輕繩拴一個(gè)小球，上端固定在O點(diǎn)，如圖甲所示，在最低點(diǎn)給小球某一初速度v，使其繞O點(diǎn)的豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得最高點(diǎn)繩的拉力恰好為零．若月球半徑R已知，忽略各種阻力．求：
（1）月球表面的重力加速度g
（2）月球的第一宇宙速度v1
（3）若宇航員完成了對(duì)月球表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙．為了安全，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，二者必須具有相同的速度．返回艙在返回過(guò)程中需克服月球引力做功，式中各量分別為：返回艙與宇航員的總質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，軌道艙到月球中心的距離為r，如圖乙所示．不計(jì)月球表面大氣等對(duì)返回艙的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則該宇航員乘坐的返回艙從月球表面要能返回軌道艙，至少需要獲得動(dòng)能Ek為多少？

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