正确;D、设着陆器在轨道Ⅱ上运动的周期为T1,在轨道Ⅲ上运动的周期为了T2,由开普勒第三定律得
,解得
,着陆器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间与着陆器在
轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间之比是,故D错误;故选ABC。
10.2024年我国民营火箭“双曲线一号”在酒泉成功发射将一颗卫星精确送入距离地面高度为h的圆轨道上。地面监测知该卫星在轨绕地运行速率为v,已知引力常量为G,地球质量为M,则 A.该卫星一定在地球赤道平面内运行
B.该卫星绕地运行时受到地球的吸引,但是处于失重状态 C.该卫星的运行周期T?2πh vD.根据以上数据可以估算地球的平均密度 【答案】BD
【解析】A.本卫星轨道平面过地心即可,不一定在轨道平面,故A错误;B.卫星绕地运行时受到地球的吸引提供向心力,但是处于完全失重状态,故B正确;C.由圆周运动周期公式可知,
Mmv22π(R?h)=m卫星的周期T?,故C错误;D.万有引力提供向心力G,可求
(R+h)2R+hv得地球的半径R,进而可求得地球的体积V,由??M,求得密度,故D正确。故选BD。 V11.如图所示,返回式月球软着陆器在完成了对月球表面的考察任务后,由月球表面回到绕月球做圆周运动的轨道舱。已知月球表面的重力加速度为g,月球的半径为R,轨道舱到月球中心的距离为r,引力常量为G,不考虑月球的自转。求:
(1)月球的质量M;
(2)轨道舱绕月飞行的周期T。
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2?rgR2 (2)T?【答案】(1)M?RGr gMm1Mm1?mgG?m1g 1R2R2【解析】(1)设月球表面上质量为m1的物体,其在月球表面有:GgR2 月球质量:M?G(2)轨道舱绕月球做圆周运动,设轨道舱的质量为m
Mm?2π?GMm?m(2?)2r
由牛顿运动定律得:G2?m??rr2Tr?T?解得:T?
22?rRr g 12