(10分)“嫦娥二號”衛(wèi)星是在繞月極地軌道上運(yùn)動的,加上月球的自轉(zhuǎn),衛(wèi)星能探測到整個月球的表面。如圖所示,衛(wèi)星上CD相機(jī)已對月球背面進(jìn)行成像探測,并獲取了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運(yùn)動時距月球表面高為H,繞行的周期為TM;月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE,半徑為R0。地球半徑為RE,月球半徑為RM。試解答下列問題:

(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,試求月球與地球質(zhì)量之比;
(2)當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直,也與地心到月心的連線垂直。此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片,此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多長時間?已知光速為C。

(1)(2)

解析試題分析:(1)衛(wèi)星做圓周運(yùn)動向心力
萬有引力 :  
月球繞地公轉(zhuǎn)時由萬有引力提供向心力,故
 
同理,探月衛(wèi)星繞月運(yùn)動時有: 
由①②兩式聯(lián)立解得: 
(2)設(shè)探月極地軌道上衛(wèi)星到地心的距離為L0,則衛(wèi)星到地面的最短距離為,由幾何知識得:
 
故將照片發(fā)回地面的時間

考點(diǎn):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:計(jì)算題

(10分)在勇氣號火星探測器著陸的最后階段,著陸器降落到火星表面上,再經(jīng)過多次彈跳才停下來。假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后,到達(dá)最高點(diǎn)時高度為h,速度方向是水平的,速度大小為v0,求它第二次落到火星表面時速度的大小,計(jì)算時不計(jì)火星大氣阻力。已知火星的一個衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期為T,火星可視為半徑為r0的均勻球體。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)我國在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)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(yùn)動的軌道半徑為,月球繞地球的運(yùn)動近似看成勻速圓周運(yùn)動,試求出月球繞地球運(yùn)動的周期T.
(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面高h(yuǎn)處由靜止釋放一個小球,經(jīng)過時間,小球落回地面.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:計(jì)算題

(12分)如圖為宇宙中有一個恒星系的示意圖,A為該星系的一顆星,它繞中央恒星O運(yùn)動軌道近似為圓,天文學(xué)家觀測得到A行星運(yùn)動的軌道半徑為R,周期為T   

(1)中央恒星O的質(zhì)量是多大?
(2)長期觀測發(fā)現(xiàn),A行星實(shí)際運(yùn)動的軌道與圓軌道總存在一些偏離,且周期性地每隔t時間發(fā)生一次最大的偏離,天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B(假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi),且與A的繞行方向相同),它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離.根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè),預(yù)測未知行星B繞中央恒星O運(yùn)行軌道半徑有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)“神州六號”飛船的成功飛行為我國在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃——“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn).假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為,忽略月球自轉(zhuǎn).如題16圖飛船在軌道半徑為4R的圓形軌道Ⅰ上繞月球運(yùn)動,到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動.求:

(1)飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率;
(2)飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)2013年6月11日,“神舟十號”發(fā)射成功,兩天后“神舟十號”與“天宮一號”成功對接,對接后組合體沿距地面高度為h的圓形軌道做圓周運(yùn)動。已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,引力常量為G,求:
(1)地球質(zhì)量M;
(2)“神舟十號”與“天宮一號”組合體的運(yùn)行周期T

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒,其繞土星的運(yùn)動可視為勻速圓周運(yùn)動。其中兩個巖石顆粒A和B與土星中心距離分別為RA和RB。忽略所有巖石顆粒間的相互作用。
(1)求巖石顆粒A和B的線速度之比  
(2)求巖石顆粒A和B的周期之比

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

下面的說法正確的是(    )

A.物體運(yùn)動的方向就是它的動量的方向
B.如果物體的速度發(fā)生變化,則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零
C.如果合外力對物體的沖量不為零,則合外力一定使物體的動能增大
D.作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,物塊A的質(zhì)量為、物塊B的質(zhì)量為,開始都靜止在光滑水平面上,現(xiàn)用大小均為F=5N的兩個力分別作A和B上,使A、B沿一條直線相向運(yùn)動,物塊A上的力作用時間為,物塊B上的力作用時問為,先后撤去這兩個力后兩物塊發(fā)生對心正碰。如果碰撞后兩個物塊粘合為一體,求其運(yùn)動的速度。

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