据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器”(LRO),LRO每天在50km的高度穿越月球两极上空10次,若以T表示LRO在离月球表面高h处的轨道上做匀速圆周运动的周期,以R表示月球的半径,求:
(1)LRO运行时的向心加速度a;
(2)月球表面的重力加速度g。
答案
解:(1)由得
①
(2)设月球质量为M,万有引力恒量为G,LRO的质量为m,根据牛顿定律,有
②
由万有引力定律得
③
由①②③解得
“嫦娥一号”探月卫星在空中运动的简化示意图如下.卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为R和R1,地球半径为r,月球半径为r1,地表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为.求:
(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度;
(2)卫星在工作轨道上运行的周期.
宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球。经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为 L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。
地核的体积约为整个地球体积的16%,地核的质量约为地球质量的34%.经估算,地核的平均密度为 kg/m3.(结果取两位有效数字)
组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是
A. B.
C. D.
2007年3月两会期间,中国绕月探测工程总指挥栾恩杰指出:中国第一颗人造月球卫星已研制完成,有望在年内探测38万公里以外的月球。如果在这次探测工程中要测量月球的质量,则需要知道的物理量有(卫星围绕月球的运动可以看作匀速圆周运动,已知万有引力常量)
A.卫星的质量和月球的半径
B.卫星绕月球运动的周期和卫星绕月球运动的半径
C.月球的半径和卫星绕月球运动的周期
D.卫星的质量、月球的半径和卫星绕月球运动的周期
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