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月球绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天.应用开普勒定律计算,在赤道平面内离地面多少高度,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在天空中一样?
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以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:
(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,万有引力常量为G,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.试求出月球绕地球运动的轨道半径.
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方h高处以速度v
0
水平抛出一个小球,小球落回到月球表面时距离抛出点的水平距离为s,已知月球半径为R
1
,万有引力常量为G.试求出月球的质量M.
据报道,北京时间2012年5月5日夜晚,天空中出现“超级月亮”,这是2012年的最大满月.实际上,月球绕地球运动的轨道是一个椭圆,地球在椭圆的一个焦点上.根据天文学家观测,此时月球距离地球最近,约35.7万公里,与平均距离的比值约为37:40.有传言称由于月亮对地球的引力增大,“超级月亮”会引起严重的地震、火山或者其他自然灾害.由以上信息和学过的知识,以下说法中正确的有( )
A.“超级月亮”对地球上的物体引力要比平均距离时大15%左右
B.此时月球达到最大速度
C.如果要使月球以此时到地球的距离开始绕地球做圆周运动,需要使月球适当加速
D.如果已知万有引力常量G,结合以上信息,可以计算出月球的质量
若已知月球绕地球运动可近似看做匀速圆周运动,并且已知月球绕地球运动的轨道半径r,它绕地球运动的周期T,万有引力常量是G,由此可以知道( )
A、月球的质量m=
π
2
r
3
G
T
2
B、地球的质量M=
4
πr
3
G
T
2
C、月球的平均密度ρ=
3π
G
T
2
D、地球的平均密度ρ′=
3π
G
T
2
(2011?太原模拟)“嫦娥二号”卫星发射开辟了地月之间的“直航航线”,即直接发射到地月转移轨道.“嫦娥二号”于2010年10月11日上午11时32分,顺利进入高度为100km的圆形环月工作轨道,已知“嫦娥二号”1100km的轨道上绕月运动的周期约为118分钟,月球绕地球运动的轨道半径与“嫦娥二号”绕月球运动的轨道半径之比约为220,月球绕地球运动的周期约为27天.利用上述数据,可估算出地球对“嫦娥二号”绕月运动时的万有引力和此时月球对它的万有引力的比值约为( )
A.2
B.0.2
C.2×10
-2
D.2×10
-3
“嫦娥二号”卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,于2010年10月ll曰上午11时32分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,嫦娥二号卫星成功实施第三次近月制动,顺利进入轨道高度为l00公里的圆形环月工作轨道.已知“嫦娥二号”绕月运动的周期约为ll8分钟,月球绕地球运动的轨道半径与“嫦娥二号”绕月球运动的轨道半径之比约为220,月球绕地球运动的周期为30天.利用上述数据,可估算出此时地球对“嫦娥二号”的万有引力与月球对“嫦娥二号”的万有引力的比值约为( )
A、2
B、0.2
C、2×10
-3
D、2×10
-2
关 闭
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