题目列表(包括答案和解析)
(9分)嫦娥一号卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心发射,在经历了长达494天的飞行后成功“受控撞月”。嫦娥一号首先经过变轨,由200 km圆轨道降到100 km圆轨道,通过减速、下落,最后以v=1.68 km/s的速度撞击到月球的表面。
已知地球半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2,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3/11,嫦娥一号的质量约为m=1.15×103kg。(计算结果保留2位有效数字)
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(1)求月球表面的重力加速度;
(2)设嫦娥一号垂直撞击月球表面,与月球表面的作用时间t=0.10s,求撞击过程对月球的平均作用力大小。
如下图是我国“嫦娥一号”发射及绕月简图,设下图中卫星是逆时针方向运动的,阅读如下材料回答下面问题:
2007年10月25日17时55分,北京航天飞行控制中心对嫦娥一号卫星实施首次变轨并获得成功,首次变轨是在远地点发动机点火使卫星加速的。卫星的近地点高度由约200公里抬高到了约600公里,如图卫星正式进入绕地16小时轨道。接下来卫星在近地点处还要借助自身发动机的推动经过三次变轨即进入绕地24小时轨道、绕地48小时轨道,最后进入地月转移轨道经过漫长的施行后接近月球,在月球近月点的位置仍要借助自身的发动机的作用,使卫星的速度发生变化,被月球引力俘获后进入绕月12小时轨道、绕月3.5小时轨道,最终进入绕月127分钟的圆形轨道,进行约一年的月球探索之旅。
“嫦娥一号”卫星最终是以127分钟的周期T稳定运行于月球的圆周轨道上,若已知地球的质量是月球m质量81倍,地球半径是月球半径r的3.7倍,试用引力常量G、m、T、r写出卫星距月球表面的高度H的表达式。
若已知地球的质量
,地球的半径
,万有引力恒量
,试结合给出的数据,求出H的数值。(保留两位有效数字)
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