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我国发射的“嫦娥一号”探月卫星，实现了国人百年奔月的梦想．（1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由
◎ 题目
| 我国发射的“嫦娥一号”探月卫星，实现了国人百年奔月的梦想． （1）如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想，其中不可能实现的是哪个图对应的轨道，你的理由是什么？  （2）如果宇航员在月球表面上，测出小物块自由下落h高度所用的时间为t；测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T，已知万有引力常量为G．请你用上述各量推导出月球质量的表达式． （3）某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想：卫星要把拍摄到的各种图片信息，持续不断地用微波发回地面时，由于月球的遮挡，在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号．为了验证自己的猜想，他们设计了如图2所示的电脑模拟实验：固定地球和月球模型，让卫星绕月旋转，在地球上安装微波接收器，证实了他们的猜想是正确的． 在实验中他们设计和测量的各类数据是：地球、月球和卫星的质量分别为m地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=r，地球与月球之间的质心距离为L=180r．请你求出：在这个模拟实验中，卫星绕月球运行一个周期的时间内，地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间（万有引力恒量为G，cos89°=
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◎ 答案
| （1）其中不可能实现的是D轨道． 因为“嫦娥一号”探月卫星的向心力靠月球与卫星间的万有引力提供，卫星的轨道圆心一定与月球的球心重合． （2）设月球表面的重力加速度为g，物块自由下落时有h=
卫星在月球的表面绕行时有 重力等于万有引力mg=G
万有引力提供向心力G
三式联立解得月球的质量 M=
（3）根据题意作出运动模型图，如下图所示  设地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间t，由图可知
其中α=∠CO'A β=∠CO'B 在△DFC中有 Lcosα=r地-r月 在△BO'C中有 r卫cosβ=r月 把L=180r、r地=3r、r卫=2r代入上面两式联立解得 cosα=
cosβ=
把角α和β的值代入
解得 t=
答：（1）其中不可能实现的是D轨道． 因为“嫦娥一号”探月卫星的向心力靠月球与卫星间的万有引力提供，卫星的轨道圆心一定与月球的球心重合． （2）月球质量的表达式为M=
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