2007年10月24日18時，“嫦娥一號”衛(wèi)星星箭成功分離，衛(wèi)星進入繞地軌道．在繞地運行時，要經(jīng)過三次近地變軌：12小時橢圓軌道①→24小時橢圓軌道②→48小時橢圓軌道③→地月轉(zhuǎn)移軌道④.11月5日11時，當衛(wèi)星經(jīng)過距月球表面高度為h的A點時，再一次實施變軌，進入12小時橢圓軌道⑤，后又經(jīng)過兩次變軌，最后進入周期為T的月球極月圓軌道⑦．如圖所示．已知月球半徑為R．
（1）請回答：“嫦娥一號”在完成三次近地變軌時需要加速還是減速？
（2）寫出月球表面重力加速度的表達式．
分析：（1）嫦娥一號在近地變軌時需加速，使得萬有引力不夠提供向心力，做半長軸更大的橢圓運動．
（2）根據(jù)萬有引力提供向心力求出月球的質(zhì)量，再根據(jù)萬有引力等于重力求出地球表面的重力加速度．
解答：解：（1）在完成三次近地變軌時，橢圓的半長軸越來越大，知在近地變軌時，速度變大，做半長軸更大的離心運動，故物體做加速運動；
（2）設(shè)月球表面的重力加速度為g月，根據(jù)萬有引力等于重力，在月球表面有G
Mm
R2
=mg月
根據(jù)萬有引力提供向心力，衛(wèi)星在極月圓軌道有
GMm
(R+h)2
=m（
2π
T
）2（R+h）
聯(lián)立兩式解得g月=
4π2(R+h)3
T2R2
．
答：（1）加速　
（2）月球表面重力加速度的表達式
4π2(R+h)3
T2R2
．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力這兩大理論．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?高淳縣模擬）我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星經(jīng)過無數(shù)人的協(xié)作和努力，終于在2007年10月24日晚6點多發(fā)射升空． 如圖所示，“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時，沿曲線從M點向N點飛行的過程中，速度逐漸減�。诖诉^程中探月衛(wèi)星所受合力方向可能的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)2007年10月24日，我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星簡化后的路線示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進入工作軌道，衛(wèi)星開始對月球進行探測．已知地球與月球的質(zhì)量之比為a，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道上均可視為做勻速圓周運動，則（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

2007年10月24日，中國首次月球探測工程取得圓滿成功．假設(shè)探月宇航員站在月球表面以初速度v0豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處，已知月球半徑為R，月球的質(zhì)量分布均勻，萬有引力常量為G，求：
（1）月球表面的重力加速度g′；
（2）人造衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動的最大速度vm；
（3）求月球質(zhì)量M．

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科目：高中物理 來源： 題型：

2007年10月24日，我國成功的發(fā)射了“嫦娥一號”繞月衛(wèi)星，在世界上掀起了新一輪的探月高潮．“嫦娥一號”現(xiàn)已運行在平均高度h=200公里、周期T=127分鐘、運行線速度v=1600m/s、傾角а=90度的月球極軌圓軌道上．11月26日，中國國家航天局正式公布“嫦娥一號”衛(wèi)星傳回的第一幅月面圖象．若萬有引力常量為G，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算：（用字母表示）
（1）月球的半徑
（2）月球的質(zhì)量
（3）月球表面的重力加速度
（4）如果“嫦娥一號”繞月衛(wèi)星的圓軌道半徑減小，試分析它的運行線速度的大小和周期變化．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)我國于2007年10月24日發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星簡化后的路線示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進入停泊軌道，然后在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進入工作軌道，衛(wèi)星開始對月球進行探測．已知地球與月球的質(zhì)量之比為a，衛(wèi)星的停泊軌道與工作軌道的半徑之比為b，衛(wèi)星在停泊軌道與工作軌道上均可視為勻速圓周運動．則（　�。�

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