问题
问答题
我国于2007年10月24日成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,卫星由地面发射后,由发射轨道进入停泊轨道,然后再由停泊轨道调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,开始绕月做匀速圆周运动,对月球进行探测,其奔月路线简化后如图所示.
(1)卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加还是减小?
(2)若月球半径为R,卫星工作轨道距月球表面高度为H.月球表面的重力加速度为
(g为地球表面的重力加速度),试求:卫星在工作轨道上运行的线速度和周期.g 6

答案
(1)卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时,月球引力做正功,动能增加,故速度应增加.
(2)由万有引力提供向心力
G
=Mm (R+H)2 mv2 R+H
又因为在月球表面的物体受到的重力等于万有引力
G
=Mm R2
mg1 6
由上面的二式解得
v=R2g 6(R+H)
由周期公式得:T=
=2π(R+H) v 2π R
.6(R+H)3 g
答:(1)卫星从停泊轨道进入地月转移轨道时速度应增加.
(2)若月球半径为R,卫星工作轨道距月球表面高度为H.月球表面的重力加速度为
(g为地球表面的重力加速度),则卫星在工作轨道上运行的线速度为g 6
,周期为R2g 6(R+H) 2π R
.6(R+H)3 g