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          中國探月首席科學家、中科院院士歐陽自遠于2007年5月16日說，中國探月工程分三步走，即繞月、落月、和采樣返回，都屬不載人探月活動，目前已經(jīng)實施的第一期探月工程就是在2007年發(fā)射的第一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星--“嫦娥一號”．已知地球質(zhì)量M和月球質(zhì)量m之比
          M
          m
          =81          ，地球半徑R與月球半徑r之比
          R
          r
          =3.6          ，地球的第一宇宙速度v=7.9km/s，試求：
          （1）月球表面重力加速度與地球表面重力加速度之比；
          （2）圍繞月球表面附近飛行的衛(wèi)星的速度．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式．
          根據(jù)等式表示出所要求解的物理量，再根據(jù)已知條件進行比較．
          求解第一宇宙速度（貼近中心天體表面的速度即為第一宇宙速度）應該根據(jù)萬有引力提供向心力來計算．
          解答：解：（1）忽略星球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：
          GMm
          R2
          =mg
          g=
          GM
          R2

          月球表面重力加速度與地球表面重力加速度之比
          g月
           g
          =
          GM月
          R
          2
          月
          G M  地
          R
          2
            地

          已知地球質(zhì)量M和月球質(zhì)量m之比
          M
          m
          =81          ，地球半徑R與月球半徑r之比
          R
          r
          =3.6          ，
          解得：
          g月
           g
          =0.16
          （2）對近地衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力得：
          GMm
          R2
          =m
          v2
          R

          對近月衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力得：
          Gmm′
          r2
          =m
          v
          2
          月
           r

          聯(lián)立得：v月=
          m
          M
          ×
          R
          r
          =1.67km/s
          答：（1）月球表面重力加速度與地球表面重力加速度之比是0.16；
          （2）圍繞月球表面附近飛行的衛(wèi)星的速度是1.67km/s．
          點評：本題關鍵是根據(jù)第一宇宙速度和重力加速度的表達式列式求解，其中第一宇宙速度為貼近星球表面飛行的衛(wèi)星的環(huán)繞速度！
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：038
			
          

						
          在我國探月計劃緊鑼密鼓進行過程中召開的科協(xié)年會，關于月球、火星、小行星探測等深空探測自然成為重要話題．
          

          　　科學家們認為，21世紀人類把目光再次投向月球，重返月球的最主要原因是：一、尋求在月球建立永久基地，作為人類拓展生存空間的第一步；二、通過月球探測，帶動高科技的發(fā)展和研究，包括空間軍事技術的發(fā)展；三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源，解決地球能源枯竭，為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供資源儲備．例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸～500萬噸，建設一個500MW的核聚變發(fā)電站，每年消耗的氦-3僅僅50公斤，全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3，也就是說，月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達1萬年以上．此外，月球表面的特殊空間環(huán)境，為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景，這是當前國際科技界“重返月球”最主要的原動力．
          

          　　中國月球探測首席科學家歐陽自遠指出，3年內(nèi)，我國要完成首次月球探測，這是繼我國成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后，我國空間科技發(fā)展的第三個里程碑．我國近期探月計劃分為“環(huán)月探測”、“月面軟著陸器探測”和“月面自動采樣返回”3個階段．作為世界主要航天國家，我國開展月球探測，對維護我國在月球上的權益具有重要戰(zhàn)略意義．
          

          　　氦-3是氦的同位素，含有兩個質(zhì)子和一個中子；氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”．經(jīng)試驗證實，利用氘和氦-3的熱核聚變反應是最理想的一種核聚變反應，原因是：（1）這種聚變不產(chǎn)生中子，所以放射性�。唬�2）它轉(zhuǎn)化為電能的效率高；（3）反應過程易于控制；可算是既無污染又安全．
          

          　　結(jié)合材料回答下列問題
          

          　　（1）估算人類1年所用的電能相當于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量．（煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u）
          

          　�。�2）太陽輻射的能量是由聚變反應產(chǎn)生的，已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg，則1J相當于多少組以上核反應釋放出的能量．
          

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：物理教研室
				題型：038
			
          

						
          在我國探月計劃緊鑼密鼓進行過程中召開的科協(xié)年會，關于月球、火星、小行星探測等深空探測自然成為重要話題．
          

          　　科學家們認為，21世紀人類把目光再次投向月球，重返月球的最主要原因是：一、尋求在月球建立永久基地，作為人類拓展生存空間的第一步；二、通過月球探測，帶動高科技的發(fā)展和研究，包括空間軍事技術的發(fā)展；三、為將來全面開發(fā)月球礦產(chǎn)資源和能源，解決地球能源枯竭，為人類社會可持續(xù)發(fā)展提供資源儲備．例如月球上氦-3資源總量約為100萬噸～500萬噸，建設一個500MW的核聚變發(fā)電站，每年消耗的氦-3僅僅50公斤，全世界的年總發(fā)電量只需100噸氦-3，也就是說，月球上的氦-3可滿足地球供電能源需求達1萬年以上．此外，月球表面的特殊空間環(huán)境，為研制特殊生物制品和特殊材料開拓了廣闊前景，這是當前國際科技界“重返月球”最主要的原動力．
          

          　　中國月球探測首席科學家歐陽自遠指出，3年內(nèi)，我國要完成首次月球探測，這是繼我國成功發(fā)射人造地球衛(wèi)星、載人飛船之后，我國空間科技發(fā)展的第三個里程碑．我國近期探月計劃分為“環(huán)月探測”、“月面軟著陸器探測”和“月面自動采樣返回”3個階段．作為世界主要航天國家，我國開展月球探測，對維護我國在月球上的權益具有重要戰(zhàn)略意義．
          

          　　氦-3是氦的同位素，含有兩個質(zhì)子和一個中子；氦-3最吸引人類的就是它作為能源材料的優(yōu)秀“潛質(zhì)”．經(jīng)試驗證實，利用氘和氦-3的熱核聚變反應是最理想的一種核聚變反應，原因是：（1）這種聚變不產(chǎn)生中子，所以放射性小；（2）它轉(zhuǎn)化為電能的效率高；（3）反應過程易于控制；可算是既無污染又安全．
          

          　　結(jié)合材料回答下列問題
          

          　　（1）估算人類1年所用的電能相當于多少噸煤完全燃燒所釋放出的能量．（煤的燃燒值q=2.9×107J/kg、氘核的質(zhì)量為2.0136u、氦-3的質(zhì)量為3.0150u、氫核的質(zhì)量為1.008124u、氦核的質(zhì)量為4.002603u）
          

          　　（2）太陽輻射的能量是由聚變反應產(chǎn)生的，已知質(zhì)子、a 粒子、正電子的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg、6.6458×10-27kg、9.1×10-31kg，則1J相當于多少組以上核反應釋放出的能量．
          

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （10分）中國探月首席科學家、中科院院士歐陽自遠于2007年5月16日說，中國探月工程分三步走，即繞月、落月、和采樣返回，都屬不載人探月活動，目前已經(jīng)實施的第一期探月工程就是在2007年發(fā)射的第一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星――“嫦娥一號”。已知地球質(zhì)量M和月球質(zhì)量m之比，地球半徑R與月球半徑r之比，地球的第一宇宙速度v＝7.9km/s,試求：
          （1）月球表面重力加速度與地球表面重力加速度之比；
          （2）圍繞月球表面附近飛行的衛(wèi)星的速度。
          

			
          

			
          
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