2009年3月1日16时13分10秒，中国自主研制的第一个月球探测器（嫦娥一号）成功实现“受控撞月”，为我国探月一期工程画上圆满的句号。（1）设探测器的质量为，

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2009年3月1日16时13分10秒，中国自主研制的第一个月球探测器（嫦娥一号）成功实现“受控撞月”，为我国探月一期工程画上圆满的句号。
（1）设探测器的质量为

，月球的半径为

，月球表面的重力加速度为g，“受控撞月”开始前探测器在离月球表面高为

的圆形环月轨道上正常运行。求它在此轨道上正常运行的线速度大小；
（2）假设此次进行“受控撞月”开始的过程按图所示进行，探测器在

点向前短时间喷气，减速后的探测器做向心运动沿曲线到达月球表面附近的

点。设探测器到达

点时速度大小为

，从

的空间范围内的重力加速度大小都近似等于月球表面的重力加速度，喷出的气体的速度大小为

，求喷出气体的质量；

答案

（1）

（2）

解析

（1）设月球的质量为M，卫星的线速度为

，则

……①2分
又

………………②（2分）
由①②两式得

………………③（2分）
（2）设卫星在A点减速后的速度为

从

卫星和月球系统的机械能守恒，所以

………………④（3分）
喷气过程中卫星系统的动量守恒，设喷射出气体的质量为

，所以

………………⑤（3分）
由③、④、⑤式解得

……………………⑥（2分）

举一反三

10月24日，“中国嫦娥一号”告别“故乡”发射升空，开始出使月球的旅程。它首先被送入近地点200公里、远地点约5.1万公里、运行周期约为16小时的地球同步转移轨道, 在此轨道上运行总计数10小时之后，嫦娥一号卫星进行第１次近地点加速，将自己送入周期为24小时的停泊轨道上，在停泊轨道飞行３天后，嫦娥一号实施第２次近地点加速，将自己送入远地点高度12.8万公里、周期为48小时的大椭圆轨道，10月31日，嫦娥一号实施第３次近地点加速,进入远地点高度为38万公里的奔月轨道，开始向着月球飞去。11月5日，来到月球面前的高速飞行的嫦娥一号卫星放缓了自己的脚步，开始第一次“刹车”制动，以使自己被月球捕获，之后，经过第二次、第三次的制动，嫦娥一号卫星绕月运行的椭圆轨道逐步变为轨道周期127分钟、轨道高度200公里的环月轨道。月球的半径为1.7×10⁶m，则月球表面的重力加速度为多少？地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的几倍？（地球表面g=9.8m/s²）

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欧盟和中国联合开发的伽利略项目建立起了伽利略系统（全球卫星导航定位系统）。伽利略系统由27颗运行卫星和3颗预备卫星组成，可以覆盖全球，现已投入使用。卫星的轨道高度为2.4×10⁴km,倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨预备卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作。若某颗预备卫星略低于工作卫星的轨道上，以下说法中正确的是

A．预备卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度，向心加速度大于工作卫星的向心加速度

B．工作卫星的周期小于同步卫星的周期，速度大于同步卫星的速度，向心加速度大于同步卫星的向心加速度

C．为了使该预备卫星进入工作卫星的轨道上，应考虑启动火箭发动机向后喷气，通过反冲作用从较低轨道上使卫星加速

D．三个轨道平面只有一个过地心，另外两个轨道平面分别只在北半球和南半球

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一个航天器P在高空绕地球做匀速圆周运动，如果它朝着与运动方向相反的方向发射一枚火箭Q，则

A．P和Q都可能在原高度做匀速圆周运动

B．P可能，Q不可能在原高度做匀速圆周运动

C．Q可能，P不可能在原高度做匀速圆周运动

D．P和Q都不可能在原高度做匀速圆周运动

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某颗人造地球卫星离地面的高度是地球半径的