中國現(xiàn)已掌握神舟飛船與太空中目標飛行器的自動和手動對接技術，這就意味著宇航員可乘飛船對在軌航天器進行維護．宇航員現(xiàn)欲乘神舟飛船對在距月球表面高度為h圓軌道上運行的月球衛(wèi)星進行在軌維修．已知月球半徑R，月球表面重力加速度為g，計算過程中可不計地球引力的影響，試根據(jù)你所學的知識解答下列問題：
（1）試求維護衛(wèi)星時航天飛機的速度大�。嬎憬Y(jié)果用h、R、g表示．
（2）已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0，則該衛(wèi)星每天可繞月球轉(zhuǎn)幾圈？計算結(jié)果用h、R、g、T0表示．
（1）根據(jù)萬有引力等于重力得，在月球上有：mg=
GM月m
R2
…①
衛(wèi)星繞月球做圓周運動，設速度為v，根據(jù)萬有引力提供向心力有：G
Mm
(R+h)2
=m
v2
R+h
…②
聯(lián)立①②兩式得：v=
gR2
R+h
．
（2）設衛(wèi)星的運行周期為T，根據(jù)G
Mm
(R+h)2
=m(R+h)
4π2
T2
得：
T=2π
(R+h)3
GM
=2π
(R+h)3
gR2
，
因為一天的時間為T0，繞一圈的時間為T，
則每天繞月球運轉(zhuǎn)的圈數(shù)為：n=
T0
T
=
T0
2π
gR2
(R+h)3
．
答：（1）維護衛(wèi)星時航天飛機的速度大小為
gR2
R+h
；
（2）該衛(wèi)星每天可繞月球轉(zhuǎn)的圈數(shù)為
T0
2π
gR2
(R+h)3
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

以下說法正確的是（　　）
A．質(zhì)量為m的物體放在地球上任何地方，其重力均相等
B．把質(zhì)量為m的物體從地面移到高空處，其重力變小了
C．同一物體在赤道處的重力比兩極處重力大
D．同一物體在任何地方其質(zhì)量是相同的

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示是同一單擺在甲、乙兩個密度相同的星球表面上的振動圖線．根據(jù)振動圖線可以斷定（　　）
A．甲、乙兩星球表面的重力加速度之比是9：4
B．甲、乙兩星球表面的重力加速度之比是3：2
C．甲、乙兩星球的半徑之比是9：4
D．甲、乙兩星球的半徑之比是3：2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

中國成功發(fā)射和回收了“神舟”號系列飛船，標志著中國運載火箭的技術水平已躋身于世界前列．
（1）圖A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市，發(fā)射場正在進行某型號火箭的發(fā)射試驗，該火箭起飛時質(zhì)量為2.20×105kg，起飛推力為2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______m/s2；在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)______s飛離火箭發(fā)射塔．
（2）為了傳播火箭發(fā)射的實況，在發(fā)射場建立了發(fā)射臺用于發(fā)射廣播與電視信號，已知傳播無線電廣播所用的電磁波的波長為550m，而傳輸電視信號所用的電磁波的波長為0.566m，為了不讓山區(qū)擋住信號傳播，使城市居民能收聽和收看火箭發(fā)射實況，必須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)______（填“無線電廣播信號”或“電視信號”），這是因為：______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如題圖所示，如果把水星和金星繞太陽的軌道視為圓周，從水星與金星在一條直線上開始計時，若測得在相同時間內(nèi)水星、金星轉(zhuǎn)過的角度分別為θ1、θ2（均為銳角），則由此條件可求得水星和金星（　�。�
A．到太陽的距離之比B．繞太陽的動能之比
C．質(zhì)量之比D．受到的太陽引力之比

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

中俄聯(lián)合火星探測器，2009年10月出發(fā)，經(jīng)過3.5億公里的漫長飛行，在2010年8月29日抵達了火星．雙方確定對火星及其衛(wèi)星“火衛(wèi)一”進行探測．火衛(wèi)一在火星赤道正上方運行，與火星中心的距離為9450km，繞火星1周需7h39min．若其運行軌道可看作圓形軌道，萬有引力常量為G=6.67×10-11Nm2/kg2，則由以上信息能確定的物理量是（　�。�
A．火衛(wèi)一的質(zhì)量B．火星的質(zhì)量
C．火衛(wèi)一的繞行速度D．火衛(wèi)一的向心加速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

宇航員在地球表面某一高度以一定初速度水平拋出一小球，經(jīng)過時間t，小球落至地面；若他在某星球表面以相同高度和初速度水平拋出同一小球，需經(jīng)過時間5t，小球落至星球表面．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計）
（1）求該星球表面附近的重力加速度g′；
（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一位同學為探月宇航員設計了如下實驗：在距月球表面高h處以初速度vo水平拋出一個物體，然后測量該平拋物體的水平位移為x，通過查閱資料知道月球的半徑為R，引力常量為G，若物體只受月球引力的作用，求：
（1）月球表面的重力加速度
（2）月球的質(zhì)量
（3）環(huán)繞月球表面運行的宇宙飛船的線速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于三個宇宙速度，下列說法正確的是 （    ）
A．第一宇宙速度是衛(wèi)星環(huán)繞行星的最小運行速度
B．地球的第二宇宙速度大小為16.7km/s
C．當人造地球衛(wèi)星的發(fā)射速度達到第二宇宙速度時，衛(wèi)星就逃出太陽系了
D．地球同步衛(wèi)星在軌道上運行的速度一定小于第一宇宙速度

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