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我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經啟動,分“繞、落、回”三個發展階段;在2007年前后發射一顆圍繞月球飛行的衛星,在2012年前后發射一顆月球軟著陸器,在2017年前后發射一顆返回式月球軟著陸器,進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球.設想著陸器完成了對月球表面的考察任務后,由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙,如圖所示.為了安全,返回的著陸器與軌道艙對接時,必須具有相同的速度.設返回的著陸器質量為m,月球表面的重力加速度為g,月球的半徑為R,軌道艙到月球中心的距離為r,已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過程中需克服月球的引力做功W=mgR.不計月球表面大氣對著陸器的阻力和月球自轉的影響,則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙?

設月球的質量為M,著陸器的質量為m,軌道艙的質量為m0,著陸器在月球表面上的重力等于萬有引力:

mg=G 

軌道艙繞月球做圓周運動:G=m0 

著陸器與軌道艙對接時的動能:Ek=mv2 

著陸器返回過程中需克服引力做功:W=mgR(1-

著陸器返回過程中至少需要獲得的能量:E=Ek+W 

聯立解得:E=mgR 

 


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

2010年10月1日18時59分57秒,我國的“嫦娥二號”在西昌發射中心發射升空.開始了奔月之旅.假設登月艙的質量為m,接近月球時的速度為v0,而安全落在月球上的速度為v,為了保證其安全落在月球上,利用其向月球噴出氣流達到減速的目的,經t時間順利落在月球上.不考慮登月艙因噴出氣體質量的變化和其他阻力,月球表面及附近的重力加速度為
g
6
(g為地球表面的重力加速度),并且假設艙體的運動總是指向月球球心的.那么登月艙噴出的氣體對艙體作用力的沖量為(  )

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科目:高中物理 來源:遼寧省撫順縣高級中學2008-2009學年高一年級3月月考物理試題 題型:038

我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經啟動,分“繞、落、回”三個發展階段:在2007年發射一顆繞月飛行的衛星,在2012年前后發射一顆月球軟著陸器;在2017年前后發射一顆返回式月球軟著陸器,進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球.設想著陸器完成了對月球表面的考察任務后,由月球表面回到圍繞月球作圓周運動的軌道艙,其過程如圖所示,設軌道艙的質量為m,月球表面的重力加速度為g,月球的半徑為R,軌道艙到月球中心的距離為r,引力常量為G,求:

(1)月球的質量;

(2)軌道艙的速度和周期

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國的嫦娥工程規劃為三期,簡稱為“繞、落、回”第一步為“繞”,即發射我國第一顆月球探測衛星,突破至地外天體的飛行技術,實現月球探測衛星繞月飛行,在月球探測衛星奔月飛行過程中探測地月空間環境。 第二步為“落”,即發射月球軟著陸器,突破地外天體的著陸技術。 第三步為“回”,即發射月球軟著陸器,突破自地外天體返回地球的技術。 當“繞、落、回”三步走完后,我國的無人探月技術將趨于成熟,中國人登月的日子也將不再遙遠。關于無人探月飛船“繞、落、回” 的整個過程中如下說法正確的是(   )

A.在地球上起飛的初始階段,無人探月飛船處于超重狀態

B.進入月球軌道穩定運行后,無人探月飛船不受任何力的作用

C.在月球上軟著陸之前,無人探月飛船處于超重狀態

D.返回地球落地之前,無人探月飛船處于失重狀態

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科目:高中物理 來源:2010年北京育園中學高三分班考試物理試題 題型:選擇題

“嫦娥奔月”是我國古代的一個神話故事。但現今這個童話故事正在逐漸變成現實。我國的“嫦娥計劃”正在實施中,已經成功發射了月球人造衛星。不久的將來,我國的航天員會將會成功的登上月球,實現“嫦娥登月”。假如有一天你作為航天員登上了月球,在月球表面你將一個小球豎直向上拋出,測得小球上升的最大高度是20m,小球往返的時間為10s,若忽略運動過程中的阻力,根據這些數據,下面判斷正確的是:(      )

A.小球上升到最大高度時的速度是8m/s

B.小球上升到最大高度時的加速度是0

C.小球上拋的初速度是10m/s

D.月球表面的重力加速度是1.6m/s

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經啟動,分“繞、落、回”三個發展階段:2007年發射一顆圍繞月球運動的衛星,在2012年前后發射一顆月球軟著陸器,在2017年前后發射一顆返回式月球著陸器,某宇航員站在質量分布均勻的月球表面一斜坡上的P點沿水平方向以初速度v0拋出一個小球,測得小球經時間t落到斜坡上另一點Q,斜坡的傾角為α,已知月球半徑為R,萬有引力常量為G,求:

  (1)月球的密度ρ

  (2)探月衛星在月球表面做勻速圓周運動的周期T

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