2007年我国成功地发射了一颗绕月球运行的探测卫星“嫦娥一号”.“嫦娥一号”将在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.(1)若已知月球半径为R月,月球表面的重力加速度

◎ 题目

2007年我国成功地发射了一颗绕月球运行的探测卫星“嫦娥一号”.“嫦娥一号”将在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.
(1)若已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g.则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少?
(2)若已知月球半径为地球半径的四分之一,月球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的六分之一,则月球的“第一宇宙速度”约为多大(保留1位有效数字)?

◎ 答案

(1):(1)绕月卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M,有
G
Mm
(R+h)2
=m(
T
)2(R+h)

 月球表面物体所受的重力等于万有引力,则
G
Mm
R2月
=mg

由上面二式解得
T=

(R+h)3
gR2

即“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为

(R+h)3
gR2

(2)在星球表面,由重力提供环绕运动物体的向心力
mg=m
v2
R

可得该星球的第一宇宙速度
v=

gR

v
v
=

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