（12分）為了讓世界更多的了解中國(guó)，我國(guó)將利用“中星”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)向世界傳輸視頻信號(hào)。假設(shè)圖所示為控制中心大屏幕上出現(xiàn)的“中星”衛(wèi)星運(yùn)行軌跡圖，它記錄了該衛(wèi)星在地球表面上垂直投影的位置變化。圖中表示在一段時(shí)間內(nèi)該衛(wèi)星繞地球飛行四圈，依次飛經(jīng)中國(guó)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(diǎn)的經(jīng)緯度（如在沿軌跡①通過亦道時(shí)的經(jīng)度為西經(jīng)135°，繞行一圈后沿軌跡②再次經(jīng)過赤道時(shí)經(jīng)度為180°……）。

（1）求“中星”衛(wèi)星的運(yùn)行周期；
（2）若地球半徑為R，“中星”衛(wèi)星的運(yùn)行周期為T,地球表面處的重力加速度為g,求“中星”衛(wèi)星離地面的高度H。

(8分) 2008年9月27日，“神舟七號(hào)”宇宙飛船載著翟志剛等三名航天員進(jìn)入了太空，中國(guó)航天員首次實(shí)現(xiàn)了在太空的艙外活動(dòng)，這是我國(guó)航天發(fā)展史上的又一里程碑。已知萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，地球半徑為R。飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，距地面的高度為h，求：
（1）航天員在艙外活動(dòng)時(shí)的加速度a的大�。�
（2）飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T。

已知地球表面的重力加速度大小為，地球的自轉(zhuǎn)周期為，衛(wèi)星在同步圓軌道上的軌道半徑為，求：地球的半徑？

（15分）按照我國(guó)整個(gè)月球探測(cè)活動(dòng)的計(jì)劃，在第一步“繞月”工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，將開展第二步“落月”工程。如圖所示 假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g₀，飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到軌道 上的A點(diǎn)時(shí)，點(diǎn)火變軌進(jìn)人橢圓軌道II，在到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B時(shí)再次點(diǎn)火變軌，進(jìn)入近月軌道III繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)。求：

（1）飛船在軌道I上的運(yùn)行速率；
（2）飛船在軌道III上繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間？

某研究性學(xué)習(xí)小組首先根據(jù)小孔成像原理估測(cè)太陽半徑，再利用萬有引力定律估算太陽的密度.準(zhǔn)備的器材有:①不透光圓筒，一端封上不透光的厚紙，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄紙；②毫米刻度尺.已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，萬有引力常量為G。要求:（1）簡(jiǎn)述根據(jù)小孔成像原理估測(cè)太陽半徑R的過程。（2）利用萬有引力定律推算太陽密度。

天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。經(jīng)觀測(cè)某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星A、B圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T 。已知恒星A、B之間的距離為L(zhǎng)，A、B的質(zhì)量之比2 ：1，萬有引力常量為G，求：
（1）恒星A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R_A；
（2）雙星的總質(zhì)量M 。

“嫦娥一號(hào)” 的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢(mèng)想邁出了重要的一步。已知“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似圓周，距月球表面的高度為H，飛行周期為T,月球的半徑為R，萬有引力常量為G，假設(shè)宇航員在飛船上,飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖， 在最低點(diǎn)附近作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員質(zhì)量是m，飛船經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度是v；。求：(1)月球的質(zhì)量M是多大？ (2)經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，座位對(duì)宇航員的作用力F是多大？

宇航員在月球表面完成下面的實(shí)驗(yàn)：在一固定的豎直光滑圓軌道內(nèi)部最低點(diǎn)靜止一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，如圖所示.當(dāng)給小球一瞬間的速度v時(shí)，剛好能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓弧的軌道半徑為r，月球的半徑為R₁，引力常量為G.求：

(1)若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，所需最小發(fā)射速度為多大？
(2)軌道半徑為2R₁的環(huán)月衛(wèi)星周期為多大？

（12分） 經(jīng)過近7年時(shí)間，2億千米在太空中穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器于美國(guó)東部時(shí)間6月30日抵達(dá)預(yù)定軌道，開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族. 這是人類首次針對(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測(cè). 若“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器進(jìn)入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行，已知土星半徑為R，探測(cè)器離土星表面高度為h，環(huán)繞n周的飛行時(shí)間為t. 求土星的質(zhì)量和平均密度（球體體積公式）。

已知地球到太陽的距離約為1.5×10¹¹m，萬有引力常量為G=6.67×10^-11N、m²/kg²。試由常識(shí)通過計(jì)算求：
（1）太陽的質(zhì)量M（保留一位有效數(shù)字）;
（2）已知火星繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為1.9地球年，求地球與火星相鄰兩次距離最近時(shí)的時(shí)間間隔t。