我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T。若以R表示月球的半径，则( )A．卫星运行时的向心加速

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我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星，在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，运行的周期为T。若以R表示月球的半径，则( )

A．卫星运行时的向心加速度为

B．卫星运行时的线速度为

C．物体在月球表面自由下落的加速度为

D．月球的第一宇宙速度为

答案

解析

试题分析：

，而卫星运行时的向心加速度为

，选项A错误。根据

，卫星的线速度为

，选项B正确。在月球表面自由下落的物体，可以忽略物体随月球转动的向心力部分，因此用

表示月球表面重力加速度是错误的，选项C错误。以第一宇宙速度运动卫星与“嫦娥二号”围绕月球运行，根据开普勒第三定律，有

，而第一宇宙速度为

，两式结合可知选项D正确。

举一反三

用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质存在的形式和分布有了较深刻的认识，双星系统是由两个星体构成，其中每个星体的线度都小于两星体间的距离，一般双星系统距离其它星体很远，可以当做孤立系统处理，现根据对某一双星系统的光度学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。
（1）计算该双星系统的运动周期T_计算。
（2）若实验上观测到的运动周期为T_观测，且T_观测：T_计算=1：

(N>1)，为了解释T_观测与T_计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质，作为一种简化模型，我们假定在这两个星体边线为直径的球体内均匀分布着暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。

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（15分）“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射，这次发射的卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道而奔月。当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100公里、周期12小时的椭圆轨道

。再经过两次轨道调整，最终进入100公里的近月圆轨道

，轨道

和

相切于P点，如图所示。

设月球质量为M，半径为r，“嫦娥二号”卫星质量为m，轨道b距月球表面的高度为h，引力常量为G。试求下列问题：
（1）进入近月圆轨道b后，请写出卫星受到月球的万有引力表达式。
（2）卫星在近月圆轨道b上运行的速度表达式。
（3）卫星分别在椭圆轨道

、近月圆轨道

运动时，试比较经过P点的加速度大小，并简述理由。

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2011年4月10日4时47分，我国成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，近两年还将有10颗左右的导航卫星发射，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的 “北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上．而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km．则下列说法中正确的是

A．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等

B．“北斗二号”中轨道卫星的线速度大于7.9km/s

C．“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大

D．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短

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已知地球半径为R ，赤道上物体随地球自转的向心加速度大小为