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(13分)2013年12月2日1時30分我國發(fā)射的“嫦娥三號”探月衛(wèi)星于12月14日晚9時11分順利實現(xiàn)了“月面軟著陸”,該過程的最后階段是:著陸器離月面h高時速度減小為零,為防止發(fā)動機將月面上的塵埃吹起,此時要關(guān)掉所有的發(fā)動機,讓著陸器自由下落著陸.己知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑是月球半徑的4倍,地球半徑R0=6.4X106m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,不計月球自轉(zhuǎn)的影響(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
(1)若題中h=3.2m,求著陸器落到月面時的速度大�。�
(2)由于引力的作用,月球引力范圍內(nèi)的物體具有引力勢能.理論證明,若取離月心無窮遠(yuǎn)處為引力勢能的零勢點,距離月心為r的物體的引力勢能,式中G為萬有引力常數(shù),M為月球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量.求著陸器僅依靠慣性從月球表面脫離月球引力范圍所需的最小速度.
(1)υ=3.6m/s(2)υ0=2.5×103m/s

試題分析:(1)設(shè)月球質(zhì)量為M、半徑為R,月面附近重力加速為g,著陸器落到月面時的速度為υ
忽略月球自轉(zhuǎn),在月球表面附近質(zhì)量為m的物體滿足: ①  (2分)
設(shè)地球的質(zhì)量為M0,同理有:        ②  (2分)
著陸器自由下落過程中有:υ2=2gh   ③ (2分)
由①②③式并帶入數(shù)據(jù)可得:υ=3.6m/s       (3分)
(2)設(shè)著陸器以速度υ0從月面離開月球,要能離開月球引力范圍,則至少要運動到月球的零引力處,即離月球無窮遠(yuǎn)處。在著陸器從月面到無窮遠(yuǎn)處過程中,由能量關(guān)系得:  ④ (2分)
由①②④式并帶入數(shù)據(jù)可得:υ0=2.5×103m/s        (2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

有兩顆人造地球衛(wèi)星a、b在如圖所示的軌道上做勻速圓周運動,下列說法中正確的是(   )
A.a(chǎn)的周期比b大B.a(chǎn)的向心加速度比b小
C.a(chǎn)的向心力比b小D.a(chǎn)的角速度比b大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

地球的兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量之比m1∶m2=1∶2,軌道半徑之比r1∶r2=1∶2.求:
(1)線速度大小之比.
(2)角速度之比.
(3)運行周期之比.
(4)向心力大小之比.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年12月14日21時11分,“嫦娥三號”在月球正面的虹灣以東地區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸。已知月球表面的重力加速度為g,g 為地球表面的重力加速度。月球半徑為R,引力常量為G。則下列說法正確的是
A.“嫦娥三號”著陸前,在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的速度v =
B.“嫦娥三號”著陸前,在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的周期T =
C.月球的質(zhì)量m=
D.月球的平均密度ρ =

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

“嫦娥三號”是我國嫦娥工程第二階段的登月探測器,于2013年12月2日凌晨l時30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,攜“玉兔號”月球車奔向距地球38萬千米的月球;6日17時53分,“嫦娥三號”成功實施近月制動,順利進入距月面平均高度約100千米的環(huán)月軌道;14日21時11分在月球正面的虹灣地區(qū),“嫦娥三號”又成功實現(xiàn)月面軟著陸,開始對月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造等進行科學(xué)探測。若“嫦娥三號”環(huán)月飛行時運行周期為T,環(huán)月軌道(圖中圓軌道Ⅰ)距月球表面高為h。已知月球半徑為R,引力常量為G,求:

(1)月球的質(zhì)量;
(2)月球表面的重力加速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“神舟十號”載人飛船于2013年6月11日下午5點38分在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并成功進入預(yù)定軌道。飛船人軌后,先后與“天宮一號"進行了一次自動交會對接和一次航天員手控交會對接,它在軌飛行了15天。現(xiàn)若知道該飛船繞地球做勻速圓周運動的周期T、軌道半徑R及引力常量G,則由題中已知條件可求得
A.該飛船的質(zhì)量
B.該飛船繞地球做圓周運動的向心加速度的大小
C.該飛船繞地球做圓周運動的向心力的大小
D.地球公轉(zhuǎn)的角速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知萬有引力常量為G,地球半徑為R,地球表面重力加速度g和地球自轉(zhuǎn)周期T,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,利用以下條件可求出的物理量是
A.地球的質(zhì)量B.地球與其同步衛(wèi)星之間的引力
C.第一宇宙速度D.地球同步衛(wèi)星的高度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),將由5顆地球同步衛(wèi)星和30顆非同步衛(wèi)星組成,下列表述中正確的是
A.同步衛(wèi)星一定在赤道正上空
B.5顆同步衛(wèi)星運行的軌道半徑不同
C.衛(wèi)星在軌道上運行時都處于失重狀態(tài)
D.提高衛(wèi)星運行速度仍可使其在原軌道上運行

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

我國發(fā)射的探月衛(wèi)星有一類為繞月極地衛(wèi)星。利用該衛(wèi)星可對月球進行成像探測。如圖所示,設(shè)衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面的高度為H,繞行周期為TM; 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為TE,公轉(zhuǎn)軌道半徑為R0;地球半徑為RE,月球半徑為RM. 忽略地球引力、太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,則下列說法正確的是
A.月球與地球的質(zhì)量之比為
B.若光速為C,信號從衛(wèi)星傳輸?shù)降孛嫠脮r間為
C.由開普勒第三定律可得
D.由開普勒第三定律可得

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