（15分）“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星于2010年10月1日成功發(fā)射，這次發(fā)射的衛(wèi)星直接進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道而奔月。當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí)，衛(wèi)星就必須“急剎車”，也就是近月制動(dòng)，以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲，又不會(huì)撞上月球，并由此進(jìn)入近月點(diǎn)100公里、周期12小時(shí)的橢圓軌道。再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整，最終進(jìn)入100公里的近月圓軌道，軌道和相切于P點(diǎn)，如圖所示。

設(shè)月球質(zhì)量為M，半徑為r，“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星質(zhì)量為m，軌道b距月球表面的高度為h，引力常量為G。試求下列問題：
（1）進(jìn)入近月圓軌道b后，請(qǐng)寫出衛(wèi)星受到月球的萬(wàn)有引力表達(dá)式。
（2）衛(wèi)星在近月圓軌道b上運(yùn)行的速度表達(dá)式。
（3）衛(wèi)星分別在橢圓軌道、近月圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，試比較經(jīng)過P點(diǎn)的加速度大小，并簡(jiǎn)述理由。
（1） （2） （3），因?yàn)榻?jīng)過P點(diǎn)時(shí)受到萬(wàn)有引力相同。

試題分析：（1）根據(jù)萬(wàn)有引力定律有：。
（2）由萬(wàn)有引力提供向心力，則，解得衛(wèi)星速度
（3）衛(wèi)星在橢圓軌道a、近月圓軌道b運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)受到萬(wàn)有引力相同，所以向心力相同，由，知向心加速度相同，即。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

我國(guó)“二炮”的一系列導(dǎo)彈，在“北斗”定位系統(tǒng)的引導(dǎo)下，能實(shí)現(xiàn)精確打擊移動(dòng)目標(biāo)和固定目標(biāo)。假設(shè)從地面上A點(diǎn)發(fā)射一枚遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈，僅在地球引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B， C為軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，距地面高度為h，若ACB軌跡長(zhǎng)恰好為整個(gè)橢圓的一半。已知地球半徑為R，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則下列結(jié)論正確的是 （ ）
A．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的速度大于
B．地球的球心位于導(dǎo)彈橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上
C．導(dǎo)彈在C點(diǎn)的加速度等于
D．導(dǎo)彈從A點(diǎn)到B點(diǎn)的飛行時(shí)間等于導(dǎo)彈飛行周期的一半

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

（6分）已知金星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期小于1年，則可判定 (　　)
A．金星到太陽(yáng)的距離小于地球到太陽(yáng)的距離
B．金星的質(zhì)量大于地球的質(zhì)量
C．金星的密度大于地球的密度
D．金星的表面重力加速度大于地球的表面重力加速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為了迎接太空時(shí)代的到來，美國(guó)國(guó)會(huì)通過一項(xiàng)計(jì)劃：在2050年前建造成太空升降機(jī)，就是把長(zhǎng)繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住升降機(jī)，放開繩，升降機(jī)能到達(dá)地球上，科學(xué)家可以控制衛(wèi)星上的電動(dòng)機(jī)把升降機(jī)拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球半徑R＝6400km，地球自轉(zhuǎn)周期為24h。某宇航員在地球表面測(cè)得體重為800N，他隨升降機(jī)垂直地面上升，某時(shí)刻升降機(jī)加速度為10m/s2，方向豎直向上，這時(shí)此人再次測(cè)得體重為850N，忽略地球公轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)(    )
A．可以求出升降機(jī)此時(shí)所受萬(wàn)有引力的大小
B．可以求出此時(shí)宇航員的動(dòng)能
C．可以求出升降機(jī)此時(shí)距地面的高度
D．如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，可知繩的長(zhǎng)度至少有多長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為________，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片，觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的。我國(guó)先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”和“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”兩顆氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極，稱為“極地圓軌道”，每12h巡視地球一周�！帮L(fēng)云Ⅱ號(hào)”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為“地球同步軌道”，每24h巡視地球一周，則“風(fēng)云Ⅰ號(hào)”衛(wèi)星比“風(fēng)云Ⅱ號(hào)”衛(wèi)星
A．發(fā)射速度小B．線速度大
C．萬(wàn)有引力小D．向心加速度大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得引力常量為G=6.7×10-11N?m2/kg2。他把這個(gè)實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的質(zhì)量”。已知地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2。⑴根據(jù)題干中給出的以上數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量M（此問的計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；⑵根據(jù)萬(wàn)有引力定律和題干中給出數(shù)據(jù)，推算地球的第一宇宙速度v1；⑶已知太陽(yáng)系的某顆小行星半徑為32km，將該小行星和地球都看做質(zhì)量均勻分布的球體，且兩星球的密度相同，試計(jì)算該小行星的第一宇宙速度v2。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某同學(xué)通過Internet查詢“神舟”九號(hào)飛船繞地球運(yùn)行的相關(guān)科技數(shù)據(jù)，從而將其與地球同步衛(wèi)星進(jìn)行比較，他了解到“神舟”九號(hào)飛船在圓周軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)一圈大約需要90min，則“神舟”九號(hào)飛船在圓周軌道運(yùn)行的過程中（   ）
A．速率比地球同步衛(wèi)星的小
B．角速度比地球同步衛(wèi)星的小
C．離地面高度比地球同步衛(wèi)星的低
D．向心加速度比地球同步衛(wèi)星的小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GPS）由24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星距地面的高度均為20000km．我國(guó)的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三顆衛(wèi)星組成，三顆衛(wèi)星都定位在距地面36000km的地球同步軌道上．比較這些衛(wèi)星，下列說法中正確的是
A．“北斗一號(hào)”系統(tǒng)中的三顆衛(wèi)星的質(zhì)量必須相同
B．GPS的衛(wèi)星比“北斗一號(hào)”的衛(wèi)星周期短
C．GPS的衛(wèi)星比“北斗一號(hào)”的衛(wèi)星的加速度大
D．GPS的衛(wèi)星比“北斗一號(hào)”的衛(wèi)星的運(yùn)行速度小

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