“嫦娥一號”探月衛(wèi)星為繞月極地衛(wèi)星.利用該衛(wèi)星可對月球進行成像探測.設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做勻速圓周運動時距月球表面的高度為H,繞行周期為TM;月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE,軌道半徑為R0;地球半徑為RE,月球半徑為RM.已知光速為c.

(1)如圖所示,當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直時(即與地心到月心的連線垂直時),求繞月極地衛(wèi)星向地球地面發(fā)送照片需要的最短時間;
(2)忽略地球引力、太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,求月球與地球的質(zhì)量之比.

(1)(2)

解析試題分析:(1)根據(jù)示意圖的幾何關(guān)系可得衛(wèi)星到地面的最短距離為,(2分)
衛(wèi)星向地面發(fā)送照片需要的最短時間(2分)
聯(lián)立得,(1分)
(2)月球繞地球做圓周運動:,(2分)
衛(wèi)星繞月球做圓周運動:,(2分)
聯(lián)立得,(1分)
考點:萬有引力與航天

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

黑洞是一種密度極大的天體,從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出.若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子,光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動,運行周期為T,引力常量為G,則此黑洞的平均密度為          

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一飛船在某星球表面附近,受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為v1,飛船在離該星球表面高度為h處,受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為v2,已知萬有引力常量為G.試求:
(1)該星球的質(zhì)量;
(2)若設(shè)該星球的質(zhì)量為M,一個質(zhì)量為m的物體在離該星球球心r遠(yuǎn)處具有的引力勢能為Ep=-,則一顆質(zhì)量為m1的衛(wèi)星由r1軌道變?yōu)閞2(r1<r2)軌道,對衛(wèi)星至少做多少功?(衛(wèi)星在r1、r2軌道上均做勻速圓周運動,結(jié)果請用M、m1、r1、r2、G表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,“神舟”十號宇宙飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運行軌跡圖,它記錄了飛船在地球表面垂直投影的位置變化;圖中表示在一段時間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈,依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④,圖中分別標(biāo)出了各地點的經(jīng)緯度(如:在軌跡①通過赤道時的經(jīng)度為西經(jīng)157.5°,繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時經(jīng)度為180°……),若地球質(zhì)量為M,地球半徑為R,萬有引力恒量為G 。請完成以下問題:

①飛船軌道平面與赤道平面的夾角為               ;
②飛船繞地球運行的周期(寫出分析原因及計算過程)
③飛船運行軌道距地球表面的高度(寫出計算過程)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

有一極地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,該衛(wèi)星的運動周期為T0/4,其中T0為地球的自轉(zhuǎn)周期.已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R..求:
(1)該衛(wèi)星一晝夜經(jīng)過赤道上空的次數(shù)n為多少?試說明理由。
(2)該衛(wèi)星離地面的高度H.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)月球與地球質(zhì)量之比約為1:80,一般情況下,我們認(rèn)為月球繞地球運動,其軌道可近似認(rèn)為是圓周軌道,但有研究者提出,地球的質(zhì)量并非遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于月球質(zhì)量,故可認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成的雙星系統(tǒng),他們都圍繞地球與月球連線上某點O做勻速圓周運動。在月地距離一定的情況下,試計算這種雙星系統(tǒng)所計算出的周期T1與一般情況所計算出的周期T2之比。(結(jié)果可用根號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)⑴開普勒行星運動第三定律指出:行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即=k,k是一個對所有行星都相同的常量,將行星繞太陽的運動按圓周運動處理,請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式;(已知引力常量為G,太陽的質(zhì)量為。)
⑵開普勒定律不僅適用于太陽系,它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)(如地月系統(tǒng))都成立,經(jīng)測定月地距離為3.84×108m,月球繞地球運動的周期為2.36×106s,試計算地球的質(zhì)量。(引力常量為G=6.67×1011N·m2/kg2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字。)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)我國在2010年實現(xiàn)探月計劃——“嫦娥工程”.同學(xué)們也對月球有了更多的關(guān)注.
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運動的周期為T,月球繞地球的運動近似看做勻速圓周運動,試求出月球繞地球運動的軌道半徑;
(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回拋出點.已知月球半徑為r,萬有引力常量為G,試求出月球的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,籃球運動員接傳來的籃球時,通常要先伸出兩臂迎接,手接觸到球后,兩臂隨球迅速引至胸前,這樣做可以

A.減小球的動量的變化量
B.減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量
C.減小球的動量變化率
D.延長接球過程的時間來減小動量的變化量

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同步練習(xí)冊答案