题目内容
2007年10月24日,“嫦娥一号”探月卫星发射成功,实现了中华民族千年的奔月梦想.2007年11月5日,“嫦娥一号”探月卫星变轨成功,开始绕月球做匀速圆周运动.已知探月卫星距月球表面的高度为h,绕月球做匀速圆周运动的周期为T,月球的半径为R,引力常量为G,忽略其他天体对探月卫星的引力作用.试求:
(1)探月卫星线速度的大小
(2)月球第一宇宙速度的大小
【答案】
(1)![]()
(2)![]()
【解析】已知月球的半径为R,卫星距月球表面的高度为h,匀速圆周运动的周期为T,引力常量为G.
(1)设探月卫星线速度的大小为![]()
由匀速圆周运动
……… ………(1)
有![]()
……………………(2)
(2)设月球第一宇宙速度为![]()
由
……………………(3)
有
……………………(4)
由探月卫星绕月球做匀速圆周运动有
……………………(5)
(4)式与(5)式相比,有
……………………(6)
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本题考查万有引力提供向心力规律的应用,卫星在一个周期内围绕中心天体转一圈,由线速度概念求得线速度大小,第一宇宙速度为卫星围绕月球表面圆周运动的最大环绕速度,由万有引力提供向心力的公式推导即可求得第二问
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