题目内容

“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，忽略月球自转．如题图飞船在轨道半径为4R的圆形轨道Ⅰ上绕月球运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动．求：

(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；

(2)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间．

 

【答案】

（1）（2）

【解析】

试题分析：⑴设月球的质量为M，飞船的质量为m，月球表面物体质量为，则

2分    

     2分

解得     2分

⑵ 设飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T，则

            2分           

∴              2分

考点：人造卫星问题．

点评：主要考查圆周运动中各种向心力公式的变换．注意题设条件的完整性．为中档题

 

练习册系列答案
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我国发射的“神州”六号飞船于2005年10月12日上午9：00在酒泉载人航天发射场发射升空，经变轨后飞船在距地面一定高度的圆轨道上飞行．在太空飞行约115小时30分，环绕地球77圈，在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间10月17日在内蒙古中部地区准确着陆．
（1）根据以上数据估算飞船的运行周期和轨道距离地面的高度．（地球半径为R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）当返回舱降落距地球10km时，回收着陆系统启动，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回舱的质量为m0=8.0×103kg，这一过程最终匀速时的收尾速度为v1=14m/s，则当返回舱速度为v2=42m/s时的加速度为多大？
（3）当返回舱在距地面1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于v3=4.0m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少？（设反推火箭发动机点火后，空气阻力不计，可以认为返回舱做匀减速直线运动）

计算题．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位．

我国发射的“神州”六号飞船于2005年10月12日上午9∶00在酒泉载人航天发射场发射升空，经变轨后飞船在距地面一定高度的圆轨道上飞行．在太空飞行约115小时30分，环绕地球77圈，在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间10月17日在内蒙古中部地区准确着陆．

(1)根据以上数据估算飞船的运行周期和轨道距离地面的高度．(地球半径为R＝6.4×106 m，地球表面的重力加速度g＝10 m/s2，取π2＝10，295～310的立方根取6.74)

(2)当返回舱降落距地球10 km时，回收着陆系统启动，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200 m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，即f＝kv2，并已知返回舱的质量为m0＝8.0×103 kg，这一过程最终匀速时的收尾速度为v1＝14 m/s，则当返回舱速度为v2＝42 m/s时的加速度为多大？

(3)当返回舱在距地面1 m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于v3＝4.0 m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少？(设反推火箭发动机点火后，空气阻力不计，可以认为返回舱做匀减速直线运动)
我国发射的“神州”六号飞船于2005年10月12日上午9：00在酒泉载人航天发射场发射升空，经变轨后飞船在距地面一定高度的圆轨道上飞行．在太空飞行约115小时30分，环绕地球77圈，在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间10月17日在内蒙古中部地区准确着陆．
（1）根据以上数据估算飞船的运行周期和轨道距离地面的高度．（地球半径为R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）当返回舱降落距地球10km时，回收着陆系统启动，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回舱的质量为m0=8.0×103kg，这一过程最终匀速时的收尾速度为v1=14m/s，则当返回舱速度为v2=42m/s时的加速度为多大？
（3）当返回舱在距地面1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于v3=4.0m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少？（设反推火箭发动机点火后，空气阻力不计，可以认为返回舱做匀减速直线运动）
我国发射的“神州”六号飞船于2005年10月12日上午9：00在酒泉载人航天发射场发射升空，经变轨后飞船在距地面一定高度的圆轨道上飞行．在太空飞行约115小时30分，环绕地球77圈，在完成预定空间科学和技术实验任务后于北京时间10月17日在内蒙古中部地区准确着陆．
（1）根据以上数据估算飞船的运行周期和轨道距离地面的高度．（地球半径为R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=10m/s2，取π2=10，295～310的立方根取6.74）
（2）当返回舱降落距地球10km时，回收着陆系统启动，弹出伞舱盖，连续完成拉出引导伞、减速伞和主伞动作，主伞展开面积足有1200m2，由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度平方成正比，即f=kv2，并已知返回舱的质量为m=8.0×103kg，这一过程最终匀速时的收尾速度为v1=14m/s，则当返回舱速度为v2=42m/s时的加速度为多大？
（3）当返回舱在距地面1m时，点燃反推火箭发动机，最后以不大于v3=4.0m/s的速度实现软着陆，这一过程中反推火箭产生的反推力至少等于多少？（设反推火箭发动机点火后，空气阻力不计，可以认为返回舱做匀减速直线运动）

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