题目内容

  某网站报道:最近南亚某国发射了一颗人造环月卫星,卫星的质量为1000kg,环绕周期为1h……

  一位同学对新闻的真实性感到怀疑,他认为,一是该国的航天技术与先进国家相比还有差距,近期不可能发射出环月卫星;再是该网站公布的数据似乎也有问题,他准备用所学知识对该数据进行验证.他记不清引力恒量的数值且手边没有可查找的资料,但他记得月球半径约为地球半径的,地球半径为6400km,月球表面重力加速度约为地球表面的1/6,地球表面的重力加速度可取10m/s2,他由上述这些数据经过推导分析,进一步认定该新闻不真实.

请你也根据上述数据,运用物理学的知识,写出推导判断过程.

答案:
解析:

  解:设月球的质量为M,半径为r0,卫星的质量为m,环绕周期为T,半径为r,

  有G=mω2r=mr  得T=2π  (1)

  在月球表面,有G=g月  得GM=g月

  代入(1)式,得 T=2π  (2)

  由(2)可知,卫星轨道半径r越小,周期T则越短,取r=r0,周期有最小值Tmin

      Tmin=2π  (3)

  据题意,r地=4r0,g地=6g月  代入(3)式,得

     Tmin=2π=2π

  ∴  Tmin=2π=2×3.14×S=6000S=1.7h

  由于环月卫星的周期至少要1.7h,远大于新闻中环月卫星周期1h,所以新闻报道中数据有误.


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