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(16分)“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星是绕月极地轨道上运动的加上月球的自转,因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球的表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球表面进行成像探测,并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球地公转的周期为TE,半径为R0。地球半径为RE,月球半径为RM。试解答下列问题:

(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量之比;

(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直(如图所示)。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片,此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?已知光速为c。

 

【答案】

(1);(2)

【解析】(1)由牛顿第二定律得……(2分)

万有引力写律公式为:……(2分)

月球绕地公转进由万有引力提供向心力,故……(2分)

同理,探月卫星绕月运动时有:…(2分)

由上两式联立解得:……(2分)

(2)设探月极地轨道上卫星到一地心的距离为L0,则卫星到地面的最短距离为L0-RE,由几何知识得:……(3分)

将照片发回地面的时间

t……(3分)

思路分析:(1)根据牛顿第二定律,利用万有引力提供向心力联立求解。

(2)根据几何关系,利用勾股定理求出距离,根据速度路程求出照片发回地面的时间

试题点评:考查牛顿第二定律的应用,此题还要注意作图要准确。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

2007年10月24日18时零5分,我国成功发射一颗探月卫星“嫦娥一号”.探月卫星绕地经过3次变轨飞行180多万公里,于2007年11月5日成功进入月球捕获轨道,如图I轨道;11月6日经第2次变轨进入环月轨道,如图II轨道;11月7日经第3次变轨进入工作轨道,如图9-III轨道.经过测试调整于2007年11月20日向地球发回首张照片,“嫦娥一号”成功发射在我国又掀起了新一轮航天热.关于“嫦娥一号”探月卫星,下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

2010年10月,我国又成功发射了一颗名为“嫦娥2号”的探月卫星,标志着我国对空间领 域的探索能力已达国际领先水平.已知月球质量约为地球质量的
1
81
,月球半径约为地球半径的
1
4
,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,假设该卫星的绕月轨道是圆形的,且贴近月球 表面.则该探月卫星绕月运行的速率约为(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网2007年10月24日18时,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,卫星经过八次点火变轨后,绕月球做匀速圆周运动.图中所示为探月卫星运行轨迹的示意图(图中1、2、3、4、…、8为卫星运行中的八次点火位置),则下述说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2010年10月,我国又成功发射了一颗名为“嫦娥2号”的探月卫星,标志着我国对空间领 域的探索能力已达国际领先水平.已知月球质量约为地球质量的
1
81
,月球半径约为地球半径的
1
4
,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s,假设该卫星的绕月轨道是圆形的,且贴近月球 表面.则该探月卫星绕月运行的速率约为(  )
A.0.4km/sB.1.8km/sC.2.1km/sD.3.6km/s

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科目:高中物理 来源:2013年高考物理备考复习卷5:万有引力与航天(解析版) 题型:选择题

2007年10月24日18时,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,卫星经过八次点火变轨后,绕月球做匀速圆周运动.图中所示为探月卫星运行轨迹的示意图(图中1、2、3、4、…、8为卫星运行中的八次点火位置),则下述说法正确的是( )

A.卫星第2、3、4次点火都在绕地球运行轨道的近地点,此时所受的向心加速度相同
B.卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,加速度逐渐增大,速度逐渐减小
C.卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中,机械能守恒
D.为了使“嫦娥一号”达到探月目的,在地球上的发射速度必须大于11.2 km/s

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同步练习册答案