我国己启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射,“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字一“广寒宫”。(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r.(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球落回抛出点.已知月球半径为,引力常量为G,求出月球的质量M月.
今年9月29日,天宫一号成功发射,标志着我国迈向了空间站时代。天官一号沿椭圆轨道运行,近地点离地面高度,远地点离地高度。若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,求:(结果均用符号表示,不作数字计算)【小题1】环绕地球做匀速圆周运动的卫星的最小周期;【小题2】天宫一号运行周期.
一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:【小题1】卫星受到的向心力的大小;【小题2】卫星的速率;【小题3】卫星环绕地球运行的周期。
“嫦娥奔月”的过程简化为:“嫦娥一号”升空后,首先进入周期为的近地圆轨道,然后在地面的指令下经过一系列的变轨后最终被月球捕获,在距离月球表面为的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知地球质量为,半径为,月球质量为,半径为。求:“嫦娥一号”绕月球运动时的周期(最终结果用题目中的物理量为表示)。
2010年10月1日,我国第二颗探月卫星“嫦娥二号”成功发射,成为绕月极地卫星。利用该卫星可对月球进行成像探测。设卫星绕月极地轨道的周期为TN,绕行半径为R;月球绕地球公转的周期为Tg,绕行半径为R0;地球半径为RE,月球半径为RN,光速为c。【小题1】如图所示,当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时(即与地心到月心的连线垂直时),求“嫦娥二号”向地面发送照片所需要的时间;【小题2】忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响,求月球与地球的质量之比;【小题3】忽略地球、月球自转影响,求月球与地球表面重力加速度之比。
两颗卫星在同一轨道平面内绕地球做匀速圆周运动,地球半径为,卫星离地面的高度等于,卫星离地面高度为,则:(1)、两卫星运行周期之比是多少?(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点正上方,则至少经过多少个周期与相距最远?
我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员,于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空,并按预定轨道环绕地球飞行76圈后,于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。⑴设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。⑵已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中,万有引力做功为W=,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)
已知火星半径R火=R地,火星质量M火=M地,地球表面的重力加速度g=10m/s2,问:(1)火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大?(2)在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球,上升的最大高度为1.5m,在火星上以同样的初速度竖直上抛,该小球上升的最大高度为多大? (3)若在火星表面发射一颗人造卫星,则火星表面人造卫星的速率与地球表面人造卫星的速率之比为多少?
长度L=0.4m的细线,拴着一个质量m=0.4kg的小球,在竖直平面内作圆周运动,小球运动到最低点时离地面高度h=0.8m,此时细线受到的拉力F=13N,g取10m/s2,求:(1)小球在最低点速度的大小;(2)若小球运动到最低点时细线恰好断裂,则小球着地时速度为多大?
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示。为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度。已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量才能返回轨道舱?