江苏省2010届高三物理专题突破:万有引力 联系客服

发布时间 : 星期日 文章江苏省2010届高三物理专题突破:万有引力更新完毕开始阅读

W=EK-E ⑤ ????2分

mgR2联立④⑤解得火星引力对返回舱做功 W??E ⑥ ????2分

2rmgR2故克服引力做功为 -W=E- ⑦ ????1分

2r42、我国发射的“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,通过加速再进入椭圆“过渡轨道”,该轨道离地心最近距离为L1,最远距离为

L2,卫星快要到达月球时,依靠火箭的反向助推器减速,被月球引力“俘获”后,成为环月球卫星,最终在离月心距离L3的“绕月轨道”上飞行.已知地球半径为R,月球半径为r,地球表面重力加速度为g,月球表面的重力加速度为g/6,求:

(1)卫星在“停泊轨道”上运行的线速度; (2)卫星在“绕月轨道”上运行的线速度.

卫星

M地mv12?m解:(1) G (2分) 2L1L1L1

绕月轨道

L2

停泊轨道 过渡轨道

L3

G得 v1?M地m?mg (2分) 2R (1分)

gR2L1M月mv22?m(2)G (2分) 2L3L3GM月m?mg月 (2分) 2r第17页 共27页

v2?gr2 (1分) 6L3

43、(1)已知月球的质量约为地球质量的1/81,月球的半径约为地球半径的1/4,地球的第一宇宙速度约7.9 km/s. 月球的第一宇宙速度为 ▲ km/s.

(2)“嫦娥1号”卫星于2007年11月5日11时许成功飞入了月球的怀抱。中国,从此有了第一个绕月飞行的航天器,开始了首次绕月飞行。“嫦娥1号”的环月工作轨道是圆形的,工作时“嫦娥1号”离月球表面200 km,问:“嫦娥1号”环月工作时的速度与月球第一宇宙速度哪个大?为什么? (1)1.76km/s (或1.8km/s)——3分

?M?m (2) G2=m ——1分

R?R? ??GM? ——1分 ?R22?HM?mG=m ——1分 2??(R?H)(R?H) 所以 ?h?GM?

⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。

⑵若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球,小球落回到月球表面的水平距离为s。已知月球半径为

R月,万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。

第18页 共27页

45、我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,卫星由地面发射后,由发射轨道进入停泊轨道,然后再由停泊轨道调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,开始绕月做匀速圆周运动,对月球进行探测,其奔月路线简化后如图所示。[来源:学科网ZXXK]

⑴卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加还是减小?

⑵若月球半径为R,卫星工作轨道距月球表面高度为H。月球表面的重力加速度为g(g为地球表面的重力加速度),试求:卫星在工作轨道上运行的线速度和

6周期。

⑴速度应增加(2分)

GMmmv2?⑵由向心力公式得: (2分)2R?H(R?H)GMm1=mg(2分) 26R得:v?分)

R2g2?(R?H)2?(2分)由周期公式得:T==

6(R?H)vR6(R?H)3 (2g46、图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.“嫦娥一号”进入月球轨道后,在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.

第19页 共27页

(1)若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度为g月,则“嫦娥一号”环

绕月球运行的周期为多少? (2)若已知R月=

11R地,g月=g地,则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速46进入月球轨道

度的多少倍?

发 射

制动开始

(1)设“嫦娥一号”环绕月球运行的周期是T,根据牛顿第二定律得

进入奔月轨道 中段轨道修正误

GMm= mg月 ??????(2分) 2R月Mm4?2 G= m2(R月+h)????(2分) 2T(R月?h)解得T=

4?2(R月?h)3g月R2月 ?????(2分)

mv2(2)对于靠近天体表面的行星或卫星有mg=,v=gR ???(2分)

R由v=gR知,

v月v地g月R月=??????(1分) g地R地将R月=

v611R地,g月=g地代入计算,可知月?(≈0.2)??(2分)

v地12466(0.2)倍. 12即近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的

47、我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”.同学们也对月球有了更多的关注.

⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期

第20页 共27页