题目内容
“嫦娥一号”探月卫星与此前日本发射的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星利用CCD相机对月球背面进行成像探测,并获得了月球背面部分区域的影像图. 设卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距离月球表面高为H,绕行周期为
月球绕地球公转的周期为
,轨道半径为r;地球半径为R2,月球半径为R1. 试解答:
(1)忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,求月球与地球质量之比;
(2)如图所示,当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直时,探月卫星向地球发送所拍摄的照片,则照片传送到地球最少需要多长时间?已知光速为c.
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(1)月球绕地球公转时,由地球引力提供向心力,故有
……2分
同理,探月卫星绕月运动时有:
……2分
由以上两式联立解得:
……2分
(2)设探月极地轨道上卫星到地心的距离为L0,则卫星到地面的最短距离为
,
由几何知识得:
, ……2分
故将照片发回地面的时间为:
……2分
……2分
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