Question

13．我國(guó)的“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星已于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，取得了圓滿成功．這次發(fā)射與“嫦娥一號(hào)”大為不同，它是由火箭直接發(fā)射到地月轉(zhuǎn)移軌道后被月球“俘獲”而進(jìn)入較大的繞月橢圓軌道，又經(jīng)三次點(diǎn)火制動(dòng)“剎車”后進(jìn)入近月圓軌道，在距離月球表面100km的近月圓軌道上運(yùn)行的周期為118分鐘，又知道月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的$\frac{1}{6}$，萬(wàn)有引力常量為G，地球表面g=10m/s²，僅根據(jù)給出的信息，下列說法正確的是（　�。�

• A． 可計(jì)算月球?qū)Α版隙鸲��?hào)”的引力
• B． 可計(jì)算月球上的第一宇宙速度
• C． 可計(jì)算月球的質(zhì)量和密度
• D． “嫦娥二號(hào)”在地面的發(fā)射速度大于11.2 km/s

Answer 1

分析 衛(wèi)星在近月圓軌道上繞月運(yùn)行時(shí)，向心加速度近似等于月球表面的重力加速度，由a=$\frac{4{π}^{2}R}{T}$，可求得月球的半徑，月球上的第一宇宙速度即為近月衛(wèi)星的速度，由圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解；根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力列式，分析能否求出月球的質(zhì)量和密度

解答 解：衛(wèi)星在近月圓軌道上繞月運(yùn)行時(shí)，由重力提供向心力，則向心加速度近似等于月球表面的重力加速度，a=$\frac{4{π}^{2}R}{T}$，可求得月球的半徑，已知T，a=$\frac{1}{6}$g，可求得月球的半徑；
A、因?yàn)椴恢�道嫦娥二�?hào)的質(zhì)量，故無(wú)法求得月球?qū)︽隙鸲��?hào)的引力，故A錯(cuò)誤；
B、由v=$\sqrt{\frac{1}{6}gR}$可得第一宇宙速度．則B正確
C、根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，得：G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$=m$R\frac{4{π}^{2}}{{T}^{\;}}$，得月球的質(zhì)量：M=$\frac{4{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$，可求得月球的質(zhì)量M，并能求出月球的密度．故C正確；
D、在地面的發(fā)射速度大于11.2km/s，衛(wèi)星將要脫離地球束縛，繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．衛(wèi)星變軌也就是近心運(yùn)動(dòng)或離心運(yùn)動(dòng)，根據(jù)提供的萬(wàn)有引力和所需的向心力關(guān)系確定