我國的月球探測計劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步。“嫦娥三號”的任務是“落”。 2013年12月2日，“嫦娥三號”發(fā)射，經(jīng)過中途軌道修正和近月制動之后，“嫦娥三號”探測器進入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌，進入遠月點P、近月點Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日，“嫦娥三號”探測器在Q點附近制動，由大功率發(fā)動機減速，以拋物線路徑下降到距月面100米高處進行30s懸停避障，之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處，為避免激起更多月塵，關閉發(fā)動機，做自由落體運動，落到月球表面。

已知引力常量為G，月球的質量為M，月球的半徑為R，“嫦娥三號”在軌道I上運動時的質量為m， P、Q點距月球表面的高度分別為h1、h2。

（1）求“嫦娥三號”在圓形軌道I上運動的速度大小；

（2）已知“嫦娥三號”與月心的距離為r時，引力勢能為（取無窮遠處引力勢能為零），其中m為此時“嫦娥三號”的質量。若“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中，動能和引力勢能相互轉化，它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號”經(jīng)過Q點的速度大小為v，請根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過P點時的速度大��；

 

（1）；（2）

【解析】

試題分析: （1）“嫦娥三號”在軌道I上運動的過程中

解得

（2）“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中，由機械能守恒定律

解得

考點： 萬有引力定律；機械能守恒定律

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省鄞州區(qū)余姚市5月模擬考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖，用手提一勁度系數(shù)很小的彈簧一端讓其自由下垂，靜止時，彈簧由于自身重力作用處于伸長狀態(tài)，不計空氣阻力，則以下說法正確的是

A. 釋放瞬間彈簧底端加速度為零

B. 彈簧處于靜止狀態(tài)時彈簧中的彈力處處相等

C. 釋放后彈簧將保持長度不變下落

D. 釋放彈簧后，彈簧下落的同時從兩端向中間收縮

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高一下學期期中考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，游樂場中一位小朋友沿滑梯從靜止開始下滑，在此過程中他的機械能不守恒，其原因是（ ）

A.因為小朋友做加速運動，所以機械能不守恒

B.因為小朋友做曲線運動，所以機械能不守恒

C.因為小朋友受到了除重力以外的其他力作用，所以機械能不守恒

D.因為除重力做功外，其它力做功不為零，所以機械能不守恒

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三下學期4月聯(lián)考二模物理試卷（解析版） 題型：計算題

〔20分）圖甲是“玉免號”月球車在月球上工作時的情景。由于月球上晝夜溫差極大，為保護儀器，月夜時月球車的左右兩個面積均為S的太陽能電池板收起后覆蓋在車上（這時電池板在下表面），兩電池板可繞軸AB和CD以等大的角速度轉動，等月晝來臨再自動喚醒后打開，如圖乙、丙所示。設月球車質量為m，運動時月面對其阻力為車重的K倍，月球表面重力加速度為g，電池板打開后會始終保持與太陽光垂直，且使月球車電動機具有最 大輸出功率P，求：

（1）假設喚醒時陽光從月球車右上方并與月面成300角射來，兩塊太陽能電池板勻速打開與陽光垂直，求左右兩電池板打開的時間之比。

（2）若月球車從靜止開始以最大功率P在水平月面上做直線運動，通過距離L時達到最大速度，求這個過程經(jīng)歷的時間。

（3）太陽到月球的平均距離為R，太陽光在空間傳播過程能量損失不計，太陽光垂直于電池板，太陽能轉化成月球車機械能的總效率為，已知半徑為r的球其表面積為，求太陽發(fā)光功率P0

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高三下學期4月聯(lián)考二模物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖甲，abcd是位于豎直平面內的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質量為m,電阻為R，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里�，F(xiàn)使金屬線框從MN上方某一髙度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛到達勻強磁場下邊界PQ瞬間的v-t圖象，圖中字母均為已知量。重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是 ：

A.金屬線框剛進入磁場時感應電流方向沿adcba方向

B.ad邊離開磁場前金屬線框可能做速度大小為的勻速運動

C.磁場的磁感應強度為

D.金屬線框在0-t3的時間內所產生的熱量為mgv1（t2-t1）+

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省高考考前適應性測試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

對下列現(xiàn)象解釋正確的是

A．圖甲的原理和光導纖維傳送光信號的原理一樣

B．圖乙的原理和門鏡（透過門鏡可以看到門外較寬闊的范圍）的原理一樣

C．圖丙的原理和照相機鏡頭表面涂上增透膜的原理一樣

D．圖丁的原理和用標準平面檢查光學平面的平整程度的原理一樣

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省嘉興市高三教學測試（即一模）理科綜合物理試卷（解析版 題型：計算題

（16分）某次燃放“爆竹”過程中，質量M=0.3kg（內含炸藥的質量可以忽略不計）的“爆竹”從地面上以初速度v0 =30m/s豎直向上騰空而起。到達最高點時炸裂為沿水平方向相反飛行的兩塊，其中A塊質量m=0.2kg，其炸裂瞬間的速度大小是另一塊的一半。按環(huán)保和安全要求，兩塊都能落到以發(fā)射點為圓心、半徑R=60m的圓周內�？諝庾枇Σ挥�，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）“爆竹”能夠到達的最大高度；

（2）A塊的最大落地速度；

（3）整個過程中，“爆竹”釋放化學能的最大值。

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年浙江省五校高三第二次聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：選擇題

下列說法中正確的是（　　）

A．電磁爐是采用電磁感應原理，在金屬鍋上產生渦流，使鍋體發(fā)熱從而加熱食物的

B．磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上，是為了防止電磁感應

C．精密線繞電阻常采用雙線繞法，可以增強線繞電阻通電時產生的磁場

D．交流發(fā)電機的工作原理是電磁感應

 

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年河南省洛陽市高三第三次統(tǒng)一練習（即三模）物理試卷（解析版） 題型：計算題

根據(jù)流體力學知識，流體對物體的作用力可用f=αρ0Av2來表達．α為一系數(shù)，ρ0為空氣密度，A為物體的截面積，v為物體相對于流體的速度．已知地球表面處α=0.5，ρ0=1.25kg/m3，g=10m/s2．球體積公式為V＝π r3．若將沙塵顆粒近似為球形，沙塵顆粒密度ρs=2.8×103kg/m3，半徑r=2×10-4m．求：

（1）沙塵顆粒在空氣中豎直下落時的最大加速度；

（2）沙塵顆粒在空氣中豎直下落時的速度最大值；

（3）地面附近形成揚沙天氣的風速至少為多少．

 

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