2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道.随后,“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道.如图所示,阴影部分表示月球,
◎ 题目
2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道.随后,“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道.如图所示,阴影部分表示月球,设想飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上作匀速圆周运动,到达A点时经过暂短的点火变速,进入椭圆轨道Ⅱ,在到达轨道Ⅱ近月点B点时再次点火变速,进入近月圆形轨道Ⅲ,而后飞船在轨道Ⅲ上绕月球作匀速圆周运动.已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,引力常量为G.不考虑其它星体对飞船的影响,求: (1)飞船在轨道Ⅰ、Ⅲ的速度之比. (2)飞船在轨道Ⅰ上的运动周期. (3)飞船从轨道Ⅱ上远月点A运动至近月点B所用的时间. |
◎ 答案
(1)在轨道I有G
在轨道II上有G
(1)÷(2)得:
(2)设飞船在轨道I上的运动周期为T1,在轨道I有 G
在月球表面有 G
联立(3)(4)解得:T1=16π
(3)设飞船在轨道II上的运动周期T2,轨道II的半长轴为2.5R,根据开普勒定律得
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