一球形人造衛(wèi)星，其最大橫截面積為A、質(zhì)量為m,在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)．由于受到稀薄空氣阻力的作用，導(dǎo)致衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑逐漸變小．衛(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)很多圈之后，其軌道的高度下降了ΔH，由于ΔH＜＜R，所以可以將衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的每一圈均視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)地球可看成質(zhì)量為M的均勻球體，萬有引力常量為G．取無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能點(diǎn)，當(dāng)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道半徑為r時(shí)，衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)具有的勢(shì)能可表示為EP=-GMmr．
（1）求人造衛(wèi)星在軌道半徑為R的高空繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期；
（2）某同學(xué)為估算稀薄空氣對(duì)衛(wèi)星的阻力大小，做出了如下假設(shè)：衛(wèi)星運(yùn)行軌道范圍內(nèi)稀薄空氣的密度為ρ，且為恒量；稀薄空氣可看成是由彼此不發(fā)生相互作用的顆粒組成的，所有的顆粒原來都靜止，它們與人造衛(wèi)星在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)生碰撞后都具有與衛(wèi)星相同的速度，在與這些顆粒碰撞的前后，衛(wèi)星的速度可認(rèn)為保持不變．在滿足上述假設(shè)的條件下，請(qǐng)推導(dǎo)：
①估算空氣顆粒對(duì)衛(wèi)星在半徑為R軌道上運(yùn)行時(shí)，所受阻力F大小的表達(dá)式；
②估算人造衛(wèi)星由半徑為R的軌道降低到半徑為R-ΔH的軌道的過程中，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)圈數(shù)n的表達(dá)式．
GM
m
r
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：204引用：4難度：0.5
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1．我國(guó)研制的月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥三號(hào)”在2013年12月2日發(fā)射升空，14日成功落月，目前正在月球上進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng)．假設(shè)“嫦娥三號(hào)”在地球表面的重力為G1，在月球表面的重力為G2；地球與月球均視為球體，其半徑分別為R1、R2；地球表面重力加速度為g.則（ ?。?/h2>
發(fā)布：2024/12/23 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.7 -
2．2013年12月2日，嫦娥三號(hào)發(fā)射取得圓滿成功，這標(biāo)志著我國(guó)的航空航天技術(shù)又邁進(jìn)了一大步．“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行，再經(jīng)過一次制動(dòng)進(jìn)入距月球表面15km的圓形軌道Ⅱ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．則下面說法正確的是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/23 8:0:2組卷：32引用：1難度：0.9 -
3．設(shè)月球表面的重力加速度為a,月球半徑為R，并能在月球表面上發(fā)射月球“衛(wèi)星”，則以下說法中正確的是（ ?。ㄒΤＡ繛镚）
發(fā)布：2024/12/23 8:0:2組卷：7引用：1難度：0.6
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