练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    我国于2007年10月24日，在西昌卫星发射中心，将一颗探月卫星“嫦娥一号”成功发射升空，在经历14天的飞行后，“嫦娥一号”卫星接近月球，实施首次“制动变轨”，进入月球捕获椭圆轨道，又经历两次“制动变轨”，最终进入月球200km的环月预定工作轨道（如图所示），开展拍摄三维影像等工作．（已知半径为R的球的体积V=
    4
    3
    πR3）
    （1）卫星在靠近月球前先进行变轨，在预定点处启动卫星上的喷气推进器，为使卫星从椭圆轨道进入环月飞行圆轨道，如图所示，推进器是向前喷气还是向后喷气？
    （2）卫星在环月圆轨道绕行n圈，飞行时间为t，已知月球半径为R0，月球表面处重力加速度为g0，试推导卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度为h的表达式；
    （3）已知地球和月球的半径之比为
    R
    R0
    =3.6，表面的重力加速度之比为
    g
    g0
    =6，求地球和月球的密度之比．
    分析：“嫦娥一号”从椭圆轨道进入环月飞行圆轨道，做逐渐靠近圆心的运动，要实现这个运动必须减小“嫦娥一号”所需向心力．
    “嫦娥一号”星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式．忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式求解．
    根据密度的公式和已知量表示出密度进行之比．
    解答：解：（1）“嫦娥一号”从椭圆轨道进入环月飞行圆轨道，做逐渐靠近圆心的运动，即做向心运动，应减速，故向前喷气．
    （2）“嫦娥一号”星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力列出等式，
    Gm0m
    r2
    =m
    4π2
    T2
    r  ①
    在月球表面，根据万有引力等于重力列出等式：
    Gm0m′
    R
    2
    0
    =m′g0  ②
    卫星在环月圆轨道绕行n圈，飞行时间为t，所以T=
    t
    n
      ③
    r=R0+h   ④
    由①②③④解得：h=
    3
    g0R
    2
    0
    t    2
    4n2π2
    -R0
    （3）在星球表面，根据万有引力等于重力列出等式
    GM m
    R
    2
     
    =mg   ρ=
    M
    V

    ρ=
    3g
    4GπR

    已知地球和月球的半径之比为
    R
    R0
    =3.6，表面的重力加速度之比为
    g
    g0
    =6，
    所以地球和月球的密度之比
    ρ
    ρ0
    =
    gR0
    g0R
    =
    5
    3


    答：（1）推进器是向前喷气．
    （2）卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度为h的表达式是h=
    3
    g0R
    2
    0
    t    2
    4n2π2
    -R0；
    （3）地球和月球的密度之比是
    5
    3
    ．
    点评：本题考查应用物理知识分析研究科技成果的能力，基本原理：建立模型，运用万有引力等于向心力研究．
    向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    我国于2007年10月24日和2010年10月1日，分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射．“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天，并已给落月点起了一个富有诗意的名字---“广寒宫”．一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x．通过查阅资料得知月球的半径为R，万有引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
    （1）月球表面的重力加速度
    （2）月球的质量
    （3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2010?青浦区一模）我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星已正常工作近8个月了．若已知“嫦娥一号”卫星的质量为m，月球的质量为M，万有引力恒量为G，当“嫦娥一号”与月球球心之间的距离为r时，它受到月球的万有引力大小为
    GmM
    r2
    GmM
    r2
    ；若“嫦娥一号”在半径为R的圆周上绕月球作周期为T的圆周运动，则它运行的线速度大小为
    2πR
    T
    2πR
    T
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    据报道，我国于2007年10月发射“嫦娥1号”卫星，某同学查阅了一些与地球、月球有关的数据资料如下：①地球半径R=6400km，②月球半径r=1740km，③地球表面重力加速度g0=9.80m/s2，④月球表面重力加速度g′=1.56m/s2，⑤月球绕地球转动一周时间为T=27.3天，⑥无线电信号的传播速度为C=3×108m/s，⑦地心和月心之间的距离远大于地球和月球的半径．请你利用上述物理量的符号表示以下两个问题的结果：
    （1）“嫦娥1号”卫星绕月球表面运动一周所需的时间？
    （2）若地球基地对“嫦娥1号”卫星进行测控，则地面发出信号后至少经过多长时间才可以收到“嫦娥1号”卫星的反馈信号？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    我国于2007 年10月发射第一颗环月卫星用来探测月球．探测器先在近地轨道绕地球3周，然后进入月球的近月轨道绕月飞行，已知月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
    1
    6
    ，月球半径约为地球半径的
    1
    3
    ，则下列说法正确的是（　　）
    A、探测器在月球表面附近运行时的速度小于 7.9km/s
    B、探测器在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面所受地球的万有引力
    C、探测器在月球表面做圆周运动的周期比在地球表面小
    D、探测器在月球表面做圆周运动的向心加速度比在地球表面大

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示，卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，在距月球表面200km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，以后卫星在P点经过几次“刹车制动”最终在距月球表面200km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案