我國發(fā)射的“嫦娥一號 探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行.為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化.衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球.設地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T.假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間(用M.m.R.R1.r.r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響). 答案 解析 如右圖所示,O和O′分別表示地球和月球的中心.在衛(wèi)星軌道 平面上,A是地月連心線OO′與地月球面的公切線ACD的交點,D.C 和B分別是該公切線與地球表面.月球表面和衛(wèi)星圓軌道的交點.根據(jù)對稱性,過A點在另一側(cè)作地月球面的 公切線,交衛(wèi)星軌道于E點.衛(wèi)星在 說上運動時發(fā)出的信號被遮擋.設探月衛(wèi)星的質(zhì)量為m0,萬有引力常量為G,根據(jù)萬有引力定律有 ① ② 式中,T1是探月衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動的周期. 由①②式得 ③ 設衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t,則由于衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動,應有 ④ 式中,α=∠CO′A,β=∠CO′B. 由幾何關系得 rcosα=R-R1 ⑤ r1 cos β=R1 ⑥ 由③④⑤⑥式得 查看更多

 

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(08全國卷2)25.(20分)我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓形軌道繞月飛行。為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。設地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T。假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地球的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響)。

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