月球半径约为地球半径的14,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的16,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之
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月球半径约为地球半径的14,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的16,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之
题型:不详
难度:
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月球半径约为地球半径的
1
4
,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的
1
6
,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:
(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比
v
地
v
月
;
(2)地球和月球的平均密度之比
ρ
地
ρ
月
.
答案
(1)物体受到的重力等于万有引力,
即:G
Mm
R
2
=mg ①,
卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,
由牛顿第二定律可得:
G
Mm
R
2
=m
v
2
R
②,
由①②解得:v=
gR
③,
环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比:
v
地
v
月
=
g
地
R
地
g
月
R
月
=2
6
:1 ④;
(2)设想将一质量为m
0
的小体放在天体表面处.
由万有引力定律可得:G
M
m
0
r
2
=m
0
g ⑤,
平均密度ρ=
M
4
3
π
r
3
⑥,
由⑤⑥可得,地球和月球的平均密度之比:
ρ
地
ρ
月
=
g
地
r
月
g
月
r
地
=3:2;
答:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比是2
6
:1;
(2)地球和月球的平均密度之比是3:2.
举一反三
2011年11月3日,神舟八号宇宙飞船与天宫一号成功对接.在发射时,神舟八号宇宙飞船首先要发射到离地面很近的圆轨道,然后经过多次变轨后,最终与在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行的天宫一号完成对接,之后,整体保持在距地面高度仍为h的圆形轨道上绕地球继续运行.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求:
(1)地球的第一宇宙速度;
(2)神舟八号宇宙飞船在近地圆轨道运行的速度与对接后整体的运行速度之比.
题型:不详
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某物体在地球表面上受到的重力为160N;将它放置在卫星中,在卫星以加速度a=
g
2
随火箭加速竖直上升的过程中,当物体受到卫星中的支持物竖直向上的支持力为90N,卫星此时距地面的高度为 .(已知地球的半径为R,取g=10m/s
2
)
题型:不详
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|
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某卫星在靠近行星表面的轨道上运行,若要计算行星的质量,需测量的物理量是( )
A.行星的半径
B.卫星的半径
C.卫星运行的周期
D.卫星的质量
题型:不详
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|
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欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格里斯581c”该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍,设在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为E
k1
,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E
k2
,则
E
k1
E
k2
的值最接近下列哪个数值:( )
A.0.03
B.0.3
C.3
D.30
题型:不详
难度:
|
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“嫦娥工程”是我国迈出航天深空探测第一步的重大举措,实现月球探测将是我国航天深空探测零的突破.已知月球半径为R,万有引力常量为G.若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v
0
竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.根据以上所给出的条件,求:
(1)月球的质量M;
(2)若飞船绕月球的运动近似看做匀速圆周运动,飞船绕月球运动的最小周期T
min
?
题型:不详
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|
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