中国的探月计划分三个阶段，2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射，这是第一阶段，卫星将环月飞行，拍摄一些月球表面的三维图象．第二阶段，探测器将在月球上实现软着陆．而在第三阶段，中国将发射一个能收集月球样品，并能重返地球的宇宙飞行器．中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，如图所示，届时将发射一颗运动半径为r的绕月卫星，登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳停下来．假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v₁，第二次着陆时速度为v₂，已知月球半径为R，着陆器质量为m，不计一切阻力和月球的自转．求：
（1）月球表面的重力加速度g_月．
（2）在月球表面发射一颗月球卫星的最小发射速度是多大？

在地球表面，某物体用弹簧秤竖直悬挂且静止时，弹簧秤的示数为160N，把该物体放在航天器中，若航天器以加速度a=g/2（g为地球表面的重力加速度）竖直上升，在某一时刻，将该物体悬挂在同一弹簧秤上，弹簧秤的示数为90N，若不考虑地球自转的影响，已知地球半径为R=6.4×103km，取g=10m/s²．求：
（1）此时物体所受的重力；
（2）此时航天器距地面的高度．

小玉所在的学习小组在研究了“嫦娥一号”相关报道后得知，绕月卫星在完成其绕月的伟大历史使命后，最终将通过撞击月球表面完成最后的多项科学使命，对此同学们做了相关的研究并提出了相应的问题．
（1）“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月壤中氦-3的分布和储量．两个氘核聚变生成一个氦-3的核反应方程是：2

21

H→

32

He+______+3.26MeV，请在横线上写出相应粒子的符号．
（2）同学们提出若“嫦娥一号”以速率v竖直撞击月球后，可弹回到距月球表面大约为h的高度，设此过程动能损失了50%，则由此可推算出月球表面的重力加速度g′多大？
（3）设月球半径约为地球半径的1/4，月球的质量约为地球质量的1/81，不考虑月球自转的影响，在月球上要发射一颗环月卫星，则最小发射速度多大？（地表处的重力加速度g取10m/s²，地球半径R=6400km，计算结果保留两位有效数字）

飞天同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星--“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min．他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误．
已知地球的半径R=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g=10m/s²．请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的．

据国外某媒体报道，2010年的某一天，一颗西方某国的间谍卫星经过中国西北某军事训练基地上空时，突然“失明”近四十分钟．据该媒体分析，在该间谍卫星通过基地时，一颗在同一轨道上运行的中国反间谍卫星向后喷出一种特殊的高分子胶状物质，胶状物质附着在间谍卫星的表面而使卫星“失明”，当胶状物在真空中挥发后卫星又能重新恢复工作．现已知地球的半径R=6400km，地球表面处的重力加速度g=10m/s²．假设中国反间谍卫星为一颗总质量M=20kg的微型卫星，卫星在近地轨道上做匀速圆周运动，卫星向后瞬间喷出的胶状物的质量为1kg，胶状物相对于地心的速度为零，问：（取

1.66

=1.29，结果保留三位有效数字）
（1）反间谍卫星喷出胶状物后，卫星的速度变为多少？
（2）理论上，质量为m₀的卫星从半径为r₁的较低轨道转移到半径为r₂的较高轨道的过程中，万有引力做功W=m₀gR²（

1

r2

-

1

r1

）．现假设经过一段时间后反间谍卫星的运动为匀速圆周运动，则喷出胶状物后卫星运动的最终轨道半径为多少？

理论研究表明，物体在地球附近都受到地球对它的万有引力作用，具有引力势能．选物体在距地球无限远处的引力势能为零，则引力势能可表示为Ep=-

GMm

r

（其中G为万有引力常量，M为地球质量，m为物体的质量，r是物体到地心的距离）．现有一质量m′的人造卫星绕地球做圆周运动周期T．若要从地面上将这颗卫星发射成功，则至少需做多少功？（已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，且忽略空气阻力对卫星发射的影响）

在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来．假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为V₀，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力．火星可视为半径为r₀的均匀球体，其质量为M（万有引力常量为G）．

已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v₂=

2GME RE

，其中G、M_E、R_E分别是引力常量、地球的质量和半径．已知G=6.67×10^-11 N?m²/kg²，c=2.9979×10⁸ m/s．求下列问题：
（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×10³⁰ kg，求它的可能最大半径（这个半径叫Schwarzchild半径）
（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10^-27 kg/m³，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？

某行星的半径为R₁、自转周期为T₁，它有一颗卫星，绕行星公转的轨道半径为R₂、公转周期为T₂．万有引力常量为G．求：
（l）该行星的质量M；
（2）要在此行星的赤道上发射一颗质量为m的靠近行星表面绕行的人造卫星，使其轨道平面与行星的赤道平面重合，设行星上无气体阻力，那么对人造卫星至少应做多少功？

我国发射的“神舟”五号飞船于2003年10月15日上午9：00在酒泉载人航天发射场发射升空．按预定计划在太空飞行了接近21小时，环绕地球14圈，在完成预定空间科学和技术试验任务后北京时间10月16日6时07分在内蒙古中部地区准确着陆．试回答下列问题：
（1）根据以上数据可以估计飞船的轨道半径约是通讯卫星轨道半径的多少倍？（保留根号）
（2）当返回舱降到距地面10km时，回收着陆系统启动工作，弹出伞舱盖后，连续完成拉出引导伞、减速伞、和主伞动作，主伞展开面积足有1200㎡由于空气阻力作用有一段减速下落过程，若空气阻力与速度的平方成正比，这一过程的收尾速度为14m/s．已知返回舱的质量为8t，则当返回舱速度为42m/s时的加速度为多大？（g取10m/s²）