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(12分)1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其直径为32 km,如该小行星的密度和地球相同,已知地球半径R=6400km,地球的第一宇宙速度为8 km/s.求:该小行星第一宇宙速度?
某一行星有一质量为m的卫星,以半径r,周期T做匀速圆周运动,行星的半径是R,万有引力常量为G,求:
(1)行星的质量;
(2)行星表面的重力加速度是多少?
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M太.
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量M地.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c” 却很值得我们期待。该行星的温度在0℃到40℃之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则求:
(1).如果人到了该行星,其体重是地球上的体重的多少倍?
(2).该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的多少倍?(结果不用整理到最简,可带小数和根号)
我国执行首次载人航天飞行的神州五号飞船于2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空.飞船由长征-2F运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道,在B点实施变轨后,再进入预定圆轨道,如图所示。已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,近地点A距地面高度为h1,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
(1)地球的第一宇宙速度大小;
(2)飞船在近地点A的加速度aA大小;
(3)远地点B距地面的高度h2大小。
“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,假设宇航员在飞船上,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?
(15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。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道可以近似看成圆周,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,假设宇航员在飞船上,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?
(7分)“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日凌晨在西昌发射中心发射成功。“嫦娥三号”经过几次成功变轨以后,探测器状态极其良好,成功进入绕月轨道。12月14日21时11分,“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。 设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球表面的重力加速度为g、月球半径为R,引力常量为G,则
(1)探测器绕月球运动的向心加速度为多大;
(2)探测器绕月球运动的周期为多大。
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