题目内容

(14分)2009年3月1日,完成使命的“嫦娥一号”卫星成功撞击月球。 “嫦娥一号”卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,15时36分,卫星启动发动机开始变轨,然后关闭发动机沿抛物线下落,16时13分10秒成功落在月球的丰富海区域。撞击产生了高达10km的尘埃层,设尘埃在空中时只受到月球的引力。模拟撞击实验显示,尘埃能获得的速度可达到卫星撞击前速度的11%;在卫星变轨过程中,航天飞行控制中心还测得,卫星在离月球表面高176km的圆轨道上运行的周期为,在近月(高度不计)圆轨道上运行的周期。计算时取。试估算(结果保留两位有效数字)

⑴月球半径和月球表面重力加速度;   

⑵空中尘埃层存在的时间;

⑴由万有引力定律得

        ①

              ②    

由①/②得

           ③    

                        ④

⑵上升最高的尘埃做竖直上抛运动,因此由

得

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