已知月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的
1
81
，地球半徑是月球半徑的3.8倍，則在月球上發(fā)射一顆在月球表面圍繞月球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，其環(huán)繞速度約為（　　）
分析：環(huán)繞速度是衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運動的速度．根據(jù)天體對衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可得到環(huán)繞速度與天體的半徑和質(zhì)量有關(guān)，求出地球與月球環(huán)繞速度的比值，由地球的環(huán)繞速度為7.9km/s，即可求出月球的環(huán)繞速度．
解答：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球、月球的質(zhì)量分別為M1，M2，半徑分別為R1、R2，環(huán)繞速度分別為v1、v2，則
     根據(jù)牛頓定律得
     G
M1m
R
2
1
=m
v
2
1
R1
     v1=
GM1
R1

G
M2m
R
2
2
=m
v
2
2
R2
          v2=
GM2
R2

 則v1：v2=
M1R2
M2R1

v2=v1
M2R1
M1R2
=7.9
3.8
81
km/s≈1.7km/s
故選B
點評：本題首先要搞懂什么是環(huán)繞速度．求宇宙速度往往建立如下模型：衛(wèi)星繞天體附近做勻速圓周運動，衛(wèi)星所需要的向心力來源于天體對它的萬有引力，建立方程，加上數(shù)學(xué)變換即可求解．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星，實現(xiàn)了國人百年奔月的夢想．
（1）如圖1是某同學(xué)對“嫦娥一號”探月衛(wèi)星繞月運行的可能軌道的猜想，其中不可能實現(xiàn)的是哪個圖對應(yīng)的軌道，你的理由是什么？

（2）如果宇航員在月球表面上，測出小物塊自由下落h高度所用的時間為t；測出繞月衛(wèi)星在靠近月球表面圓軌道上飛行時的周期是T，已知萬有引力常量為G．請你用上述各量推導(dǎo)出月球質(zhì)量的表達(dá)式．
（3）某學(xué)校物理興趣小組研究“嫦娥一號”探月衛(wèi)星的發(fā)射和運行情況時猜想：衛(wèi)星要把拍攝到的各種圖片信息，持續(xù)不斷地用微波發(fā)回地面時，由于月球的遮擋，在地球上總有一段時間接收不到衛(wèi)星發(fā)來的微波信號．為了驗證自己的猜想，他們設(shè)計了如圖2所示的電腦模擬實驗：固定地球和月球模型，讓衛(wèi)星繞月旋轉(zhuǎn)，在地球上安裝微波接收器，證實了他們的猜想是正確的．
在實驗中他們設(shè)計和測量的各類數(shù)據(jù)是：地球、月球和衛(wèi)星的質(zhì)量分別為m地、m月和m衛(wèi)，衛(wèi)星繞月球運行的周期為T，軌道半徑為r衛(wèi)=2r，地球和月球的半徑分別為r地=3r和r月=r，地球與月球之間的質(zhì)心距離為L=180r．請你求出：在這個模擬實驗中，衛(wèi)星繞月球運行一個周期的時間內(nèi)，地球不能接收到衛(wèi)星發(fā)射的微波信號的時間（萬有引力恒量為G，cos89°=
190
）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?山西二模）（1）月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3（32He）”的化學(xué)元素．科學(xué)家初步估計月球上至少有100萬噸“氦3”，如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功，將能為地球帶來取之不盡的能源．關(guān)于“氦3（32He）”核與氘核的反應(yīng)，下列說法中正確的是
A
A

A．核反應(yīng)方程式為32He+21H→42He+11H 
B．核反應(yīng)生成物的質(zhì)量將大于參加反應(yīng)物的質(zhì)量
C．“氦3（32He）”一個核子的結(jié)合能大于“氦4（42He）”一個核子的結(jié)合能
D．“氦3（32He）”的原子核與一個氘核發(fā)生裂變將放出能量
（2）如圖所示，質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m，這段滑板與木塊A（可視為質(zhì)點）之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑．小木塊A 以速度v0=10m/s由滑板B左端開始沿滑板B表面向右運動．已知木塊A的質(zhì)量m=1kg，g取10m/s2．
求：①彈簧被壓縮到最短時木塊A的速度；
②木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

［物理——選修3-5］（15分）

   （1）（5分）月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3（ He）”的化學(xué)元素。科學(xué)家初步估計月球上至少有100萬噸“氦3”，如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功，將能為地球帶來取之不盡的能源。關(guān)于“氦3（He）”核與氘核的反應(yīng)，下列說法中正確的是         

              A．核反應(yīng)方程式為He＋H→He＋H

              B．核反應(yīng)生成物的質(zhì)量將大于參加反應(yīng)物的質(zhì)量

              C．“氦3（He）”一個核子的結(jié)合能大于“氦4（He）”一個核子的結(jié)合能

              D．“氦3（He）”的原子核與一個氘核發(fā)生裂變將放出能量

   （2）（10分）如圖所示，質(zhì)量M ＝4 kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，其右端固定一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的自由端C到滑板左端的距離L＝0．5m，這段滑板與木塊A（可視為質(zhì)點）之間的動摩擦因數(shù)μ＝0．2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對應(yīng)的滑板上表面光滑．小木塊A 以速度v0＝10 m/s由滑板B左端開始沿滑板B表面向右運動．已知木塊A的質(zhì)量m＝1kg，g取10 m/s2．

          求：①彈簧被壓縮到最短時木塊A的速度；

          ②木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（14分）

 

（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M太。

（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運動的周期為2.36×106S，試計算地球的質(zhì)M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

【解析】：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運動，于是軌道的半長軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運動的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M地=6×1024kg                         ⑤

（M地=5×1024kg也算對）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出。

（1）求電場強度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。

 

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解