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    “嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星.利用该卫星可对月球进行成像探测.设卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为H，绕行周期为TM；月球绕地球公转的周期为TE，轨道半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM.已知光速为c.

    （1）如图所示，当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时（即与地心到月心的连线垂直时），求绕月极地卫星向地球地面发送照片需要的最短时间；
    （2）忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响，求月球与地球的质量之比.

    （1）（2）

    解析试题分析：（1）根据示意图的几何关系可得卫星到地面的最短距离为，（2分）
    卫星向地面发送照片需要的最短时间（2分）
    联立得，（1分）
    （2）月球绕地球做圆周运动：，（2分）
    卫星绕月球做圆周运动：，（2分）
    联立得，（1分）
    考点：万有引力与航天

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    黑洞是一种密度极大的天体，从黑洞发出的光子都无法挣脱引力而射出．若在某黑洞表面可以不断的发射出一种频率为γ的光子，光子贴着黑洞表面射出后恰可以沿着黑洞表面做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则此黑洞的平均密度为          

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v1，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v2，已知万有引力常量为G.试求：
    (1)该星球的质量；
    (2)若设该星球的质量为M，一个质量为m的物体在离该星球球心r远处具有的引力势能为Ep＝－，则一颗质量为m1的卫星由r1轨道变为r2(r1＜r2)轨道，对卫星至少做多少功？(卫星在r1、r2轨道上均做匀速圆周运动，结果请用M、m1、r1、r2、G表示)

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，“神舟”十号宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，它记录了飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……），若地球质量为M，地球半径为R，万有引力恒量为G 。请完成以下问题：

    ①飞船轨道平面与赤道平面的夹角为               ；
    ②飞船绕地球运行的周期（写出分析原因及计算过程）
    ③飞船运行轨道距地球表面的高度（写出计算过程）。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    有一极地卫星绕地球做匀速圆周运动，该卫星的运动周期为T0/4，其中T0为地球的自转周期．已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R.．求：
    （1）该卫星一昼夜经过赤道上空的次数n为多少？试说明理由。
    （2）该卫星离地面的高度H．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）月球与地球质量之比约为1：80，一般情况下，我们认为月球绕地球运动，其轨道可近似认为是圆周轨道，但有研究者提出，地球的质量并非远远大于月球质量，故可认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动。在月地距离一定的情况下，试计算这种双星系统所计算出的周期T1与一般情况所计算出的周期T2之比。（结果可用根号表示）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (12分)⑴开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即＝k，k是一个对所有行星都相同的常量，将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式；(已知引力常量为G，太阳的质量为。)
    ⑵开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立，经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106s，试计算地球的质量。(引力常量为G＝6.67×10－11N·m2/kg2，结果保留一位有效数字。)

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”．同学们也对月球有了更多的关注．
    （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径；
    （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点．已知月球半径为r，万有引力常量为G，试求出月球的质量M月．

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    如图所示，篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球迅速引至胸前，这样做可以

    A．减小球的动量的变化量
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