2010年10月1日下午,中國探月二期工程先導星“嫦娥二號”在西昌點火升空,準確入軌,10月9日“嫦娥二號”衛(wèi)星成功實施第三次近月制動后,進入距離月球表面100公里的環(huán)月圓軌道,是嫦娥二號衛(wèi)星工作期間一個主要使用的工作軌道.已知月球的質(zhì)量為地球質(zhì)量的
1
81
,月球半徑為地球半徑的
3
11
,地球上的第一宇宙速度為7.9km/s,地表的重力加速度為9.8m/s2,地球半徑為6.4×106m,則該衛(wèi)星在100公里環(huán)月軌道上運動的速度和加速度最接近的是( 。
A.0.16km/s,0.44m/s2B.0.36km/s,1.6m/s2
C.1.6km/s,1.6m/s2D.1.6km/s,0.44m/s2
衛(wèi)星繞地球和月球勻速圓周運動時,萬有引力提供向心力,則:
對近地衛(wèi)星有:G
Mm
R2地
=m
v2地
R
,
對近月衛(wèi)星有:G
Mm
R2月
=m
v2月
R

則得月球上和地球上的第一宇宙速度之比為:
v
v
=
MR地
MR
=
1
81
×
11
3
=
1
9
11
3
≈0.2
所以月球上的第一宇宙速度為:
v=0.2v=0.2×7.9km/s≈1.6km/s
根據(jù)重力等于萬有引力,得:
在地球表面,有:G
Mm
R2地
=mg;
在月球表面,有:G
Mm
R2月
=mg;
聯(lián)立解得:
g
g
=
M
M
?
R2地
R2月
=
1
81
×(
11
3
)2
≈0.17
則得月表的重力加速度約為:g=0.17g=0.17×9.8m/s2≈1.67m/s2
由于100km的距離與月球的半徑相比很小,所以該衛(wèi)星在100公里環(huán)月軌道上運動的速度接近月球的第一宇宙速度,約為1.6km/s,加速度近似等于月球表面的重力加速度,約為1.6m/s2
故選:C.
練習冊系列答案
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“天宮一號”和“神舟十號”交會對接成功,標志著我國在對接技術(shù)上邁出了重要的一步,用M代表“神舟十號”,N代表“天宮一號”,它們在對接前繞地球做圓周運動的情形如圖所示,則( 。
A.M的運行速度小于N的運行速度
B.M的向心加速度大于N的向心加速度
C.M的運行周期大于N的運行周期
D.M的角速度小于N的角速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G,地球同步衛(wèi)星距離地面的高度為h,則以下說法正確的是( 。
A.同步衛(wèi)星距離地面的高度h=
3
GMT2
4π2
-R
B.不同的地球同步衛(wèi)星軌道平面可以不同
C.同步衛(wèi)星運行時的向心加速度大小為
GM
(R+h)2
D.同步衛(wèi)星進入軌道后處于完全失重狀態(tài),不再受到地球引力作用

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“嫦娥三號”于2013年12月攜“玉兔號”月球車首次實現(xiàn)月球軟著落和月面巡視勘察等科學探測,如圖所示,“嫦娥三號”在軟著落的環(huán)月變軌控制過程中,由原來的環(huán)月圓形軌道A成功進入了遠月點100km,近月點15km的橢圓軌道B,圖中的M、N分別為橢圓軌道B的遠月點和近月點,關(guān)于“嫦娥三號”運動,下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星在A軌道上運行的速率大于在B軌道上通過M點的速率
B.衛(wèi)星在A軌道上運行的速率大于在B軌道上通過N點的速率
C.若要衛(wèi)星從B軌道返回到A軌道,需在M點減速
D.若要衛(wèi)星從B軌道返回到A軌道,需在N點加速

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

科學家為了探測某行星,向該行星發(fā)射一顆探測衛(wèi)星.衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動,軌道半徑為r,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,該行星的質(zhì)量為M,引力常量為G.求:
(1)該衛(wèi)星受到行星對它的萬有引力;
(2)衛(wèi)星的線速度大小;
(3)衛(wèi)星的周期.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=
a2b2c
4π2
求出.已知式中a的單位是s,b的單位是m,c的單位是m/s2,則( 。
A.a(chǎn)是地球自轉(zhuǎn)的周期,b是地球半徑,c是地球表面處的重力加速度
B.a(chǎn)是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,b是地球半徑,c是同步衛(wèi)星的加速度
C.a(chǎn)是地球自轉(zhuǎn)的周期,b是赤道周長,c是同步衛(wèi)星的加速度
D.a(chǎn)是同步衛(wèi)星繞地心運動的周期,b是地球半徑,c是地球表面處的重力加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

假設(shè)站在赤道某地的人,恰能在日落后4h的時候,觀察到一顆自己頭頂上空被陽光照亮的人造地球衛(wèi)星.若該衛(wèi)星是在赤道所在平面做勻速圓周運動,又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運行的軌道半徑約為地球半徑的6.0倍,試估算此人造地球衛(wèi)星繞地球運行的周期.

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最近我國連續(xù)發(fā)射了多顆“北斗一號”導航定位衛(wèi)星,預(yù)示著我國通訊技術(shù)的不斷提高.該衛(wèi)星處于地球的同步軌道,假設(shè)其離地高度為h,地球半徑為R,地面附近重力加速度為g,則有(  )
A.該衛(wèi)星運行周期為24h
B.該衛(wèi)星所在處的重力加速度是(
R
R+h
2g
C.該衛(wèi)星周期與近地衛(wèi)星周期之比是(1+
h
R
2
3
D.該衛(wèi)星運動的線速度是
gR2
R+h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于同步衛(wèi)星,正確的說法是(    。
A.可以定點在雅安中學上空
B.它運行的線速度一定小于第一宇宙速度
C.各國發(fā)射的同步衛(wèi)星線速度大小、角速度、周期、軌道半徑都一樣
D.發(fā)射同步衛(wèi)星的速度必須大于第一宇宙速度

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