伽利略”木星探测器,从1989年10月进入太空起,历经6年,行程37亿千米,终于到达木星周围。此后在t秒内绕木星运行N圈后,对木星及其卫星进行考察,最后坠入木星大气层烧毁。设这N圈都是绕木星在同一个圆周上运行,其运行速率为V,探测器上的照相机正对木星拍摄到整个木星时的视角为θ(如图所示),设木星为一球体。求:
(1)木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径;
(2)若人类能在木星表面着陆,至少以多大的速度将物体从其表面水平抛出,才不至于使物体再落回木星表面。
参考答案:
(1)
(2)![]()
解析试题分析:(1)由
可得
由题意:T=t/N 联立可得![]()
(2)探测器在圆形轨道上运动时,万有引力提供向心力![]()
从木星表面水平抛出,恰好不再落回木星表面时,有:G
=m’
。
联立解得:v0=
v. 由题意,R=rsin
, 解得:v0=
。
考点:天体运动
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科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>(16分)“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步.如图所示,“嫦娥一号”先进入绕月飞行的椭圆轨道,然后再椭圆轨道近月点
变轨进入绕月飞行圆轨道;已知“嫦娥一号”绕月飞行的椭圆轨道远月点
距月球表面高度为
;又已知“嫦娥一号”绕月圆轨道飞行时,距月球表面的高度为
,飞行周期为
,月球的半径为
,万有引力常量为
;再后,假设宇航長在飞船上,操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲,在最低点附近作半径为
的圆周运动,宇航员质量是
,飞船经过最低点时的速度是
.求:
(1)月球的质量
是多大?
(2)“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道远月点
时的加速度多大?“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道近月点
时欲变轨进入如图圆轨道,应该向前还是向后喷气?
(3)操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲经过最低点时,座位对宇航员的作用力
是多大? -
科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>(16分)我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”。同学们也对月球有了更多的关注。
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的轨道半径为
,月球绕地球的运动近似看成匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的周期T.
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高h处由静止释放一个小球,经过时间
,小球落回地面.已知月球半径为R月,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。 -
科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>(10分)月球与地球质量之比约为1:80,一般情况下,我们认为月球绕地球运动,其轨道可近似认为是圆周轨道,但有研究者提出,地球的质量并非远远大于月球质量,故可认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动。在月地距离一定的情况下,试计算这种双星系统所计算出的周期T1与一般情况所计算出的周期T2之比。(结果可用根号表示)
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科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>(15分)按照科学家的设想,将来人类离开地球到宇宙中生活,可以住在如图所示的宇宙村,它是一个圆环形的密封建筑,人们生活在圆环形建筑的内壁上。为了使人们在其中生活不至于有失重感,可以让它旋转。若这个建筑物的直径d=200m,要让人类感觉到像生活在地球上一样,求该建筑绕其中心轴转动的转速。(取g=10m/s2,
)
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科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动,科学家对月球的探索会越来越深入.
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径。
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.已知月球半径为r,引力常量为G,试求出月球的质量M月。 -
科目: 来源: 题型:计算题
查看答案和解析>>“嫦娥一号” 的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已 知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周,距月球表面的高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G,假设宇航長在飞船上,飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲, 在最低点附近作半径为r的圆周运动,宇航员质量是m,飞船经过最低点时的速度是v;。求:
(1)月球的质量M是多大?
(2)经过最低点时,座位对宇航员的作用力F是多大?
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