问题 问答题

如图所示,为我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.“嫦娥一号”进入月球轨道后,在距离月球表面高为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.

①若已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,则“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为多少?

②若已知R

R
4
g=
g
6
,则近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍?

答案

(1)绕月卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M,有

G

Mm
(
R 月
+h) 2
=m(
T
2(R+h)

 地球表面重力加速度公式

g=

GM
R2月
   

联立①②得到

T=2π

(R+h)3 
g
R2月

即“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为

(R+h)3
g
R2月

(2)对于近月卫星,重力等于向心力,故

mg=m

v2月
R

对于近地卫星,重力等于向心力,有

mg=m

v2地
R

故近月卫星的运行速度与近地卫星运行速度的速度的比值为

v
v
=
gR
 
gR
=
6
12

即近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的

6
12
倍.

解答题
名词解释