题目内容
2010年10月1日下午,中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空,准确入轨,10月9日“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动后,进入距离月球表面100公里的环月圆轨道,是嫦娥二号卫星工作期间一个主要使用的工作轨道.已知月球的质量为地球质量的
,月球半径为地球半径的
,地球上的第一宇宙速度为7.9km/s,地表的重力加速度为9.8m/s2,地球半径为6.4×106m,则该卫星在100公里环月轨道上运动的速度和加速度最接近的是( )
1 |
81 |
3 |
11 |
A.0.16km/s,0.44m/s2 | B.0.36km/s,1.6m/s2 |
C.1.6km/s,1.6m/s2 | D.1.6km/s,0.44m/s2 |
卫星绕地球和月球匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,则:
对近地卫星有:G
=m
,
对近月卫星有:G
=m
则得月球上和地球上的第一宇宙速度之比为:
=
=
=
≈0.2
所以月球上的第一宇宙速度为:
v月=0.2v地=0.2×7.9km/s≈1.6km/s
根据重力等于万有引力,得:
在地球表面,有:G
=mg地;
在月球表面,有:G
=mg月;
联立解得:
=
?
=
×(
)2≈0.17
则得月表的重力加速度约为:g月=0.17g地=0.17×9.8m/s2≈1.67m/s2.
由于100km的距离与月球的半径相比很小,所以该卫星在100公里环月轨道上运动的速度接近月球的第一宇宙速度,约为1.6km/s,加速度近似等于月球表面的重力加速度,约为1.6m/s2.
故选:C.
对近地卫星有:G
M地m | ||
|
| ||
R地 |
对近月卫星有:G
M月m | ||
|
| ||
R月 |
则得月球上和地球上的第一宇宙速度之比为:
v月 |
v地 |
|
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1 |
9 |
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所以月球上的第一宇宙速度为:
v月=0.2v地=0.2×7.9km/s≈1.6km/s
根据重力等于万有引力,得:
在地球表面,有:G
M地m | ||
|
在月球表面,有:G
M月m | ||
|
联立解得:
g月 |
g地 |
M月 |
M地 |
| ||
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则得月表的重力加速度约为:g月=0.17g地=0.17×9.8m/s2≈1.67m/s2.
由于100km的距离与月球的半径相比很小,所以该卫星在100公里环月轨道上运动的速度接近月球的第一宇宙速度,约为1.6km/s,加速度近似等于月球表面的重力加速度,约为1.6m/s2.
故选:C.
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