题目内容
【题目】2011年8月25日23时27分,经过77天的飞行,“嫦娥二号”在世界上首次实现从月球轨道出发,受控准确进入日地系统-拉格朗日点的环绕轨道,如图所示。已知地球半径为,地球表面重力加速度为g
(1)若月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r;
(2)日地系统-拉格朗日点在太阳与地球连线上的地球外侧,由于同时受到太阳和地球的引力,飞船绕太阳运动的周期与地球的公转周期相等(不考虑月球及其他因素影响),若地球轨道半径为R,公转周期为,试写出计算日地系统-拉格朗日点到地球的距离L的表达式(只要求写出用已知量表示的关系式)。
【答案】(1);(2).
【解析】
(1)设地球质量为,月球质量为,根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:
月球环绕运动:
地球表面近似:
解得月球绕地球运动的轨道半径为:
(2)设太阳质量为,地球质量为,嫦娥二号的质量为,根据万有引力定律和牛顿第二定律:
嫦娥二号在点:
地球绕太阳公转:
联立解得:
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