问题 多选题

我国“嫦娥二号”探月卫星于2010年10月1日成功发射,目前正在离月球表面h高度处的圆形轨道上运行.已知“嫦娥二号”在该轨道上运行的周期为T,月球半径为R,月球表面处的重力加速度为g,引力常量为G.根据以上信息,可求出(  )

A.探月卫星的线速度大小

B.月球的平均密度

C.探月卫星的动能大小

D.探月卫星所在处的引力加速度大小

答案

解;A:探月卫星做匀速圆周运动,用周期表示的向心力与用线速度表示的向心力相等,即:

4π2m(R+h)
T2
=
mv2
R+h
,∴卫星的线速度大小为:v=
2π(R+h)
T
,∴A选项正确.

 B:探月卫星受到的万有引力提供向心力,∴

GMm
(R+h)2
=
4π2m(R+h)
T2
,又因月球的体积V=
4
3
πR3
,月球的质量与体积、平均密度关系:ρ=
M
V
,联立求得平均密度为:ρ=
(R+h)3
GT2R3
,∴B选项正确.

C:因为不知卫星的质量,因此无法知道卫星 的动能大小.∴C选项错误.

D:对月球表面处的物体有:

GMm
R2
=mg,对卫星处的物体有:
GMm
(R+h)2
=m′ g
,联立两式求得卫星所在处的引力加速度大小为:g=
R2
(R+h)2
g
,∴选项D正确.

故选:A、B、D.

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