“嫦娥一号”卫星是在绕月球的极地轨道上运动,能探测到整个月球表面的情况.已知卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时,距月球表面

问题描述:

“嫦娥一号”卫星是在绕月球的极地轨道上运动,能探测到整个月球表面的情况.已知卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时,距月球表面高为H1,绕行的周期为T1;月球绕地球公转的周期为T,半径为R;地球半径为R0,月球半径为R1,忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响.试解答下列问题:
(1)卫星绕月球运动时的速度大小;
(2)月球表面的重力加速度;
(3)月球与地球质量比.
1个回答 分类:综合 2014-11-16

问题解答:

我来补答
(1)卫星绕月球做匀速圆周运动,根据线速度与周期的关系得v卫=
2πr
T1=
2π(R1+H1)
T1
(2)卫星绕月球做匀速圆周运动,月球对卫星的万有引力提供向心力G
M月m卫
(R1+H1)2=m卫(R1+H1)(

T1)2
在月球表面的物体受到的重力等于万有引力G
M月m
R12=mg月
联立解得:g=
4π2(R1+H1)3
R12T12
(3)月球绕地球公转时由地球对月球的万有引力提供向心力,故
G
M地M月
R2=M月R(

T)2
同理探月卫星绕月有:
G
M月M卫
(R1+H1)2=M卫(R1+H1)(

T1)2
联立解得

M月
M地=(
R1+H1
R)3(
T
T1)2
答:(1)卫星绕月球运动时的速度大小为
2π(R1+H1)
T1;
(2)月球表面的重力加速度为
4π2(R1+H1)3
R12T12;
(3)月球与地球质量比为(
R1+H1
R)3(
T
T1)2.
 
 
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