设地球、月球的质量分别M1、M2,半径分别为R1、R2,卫星的质量为m,在地球和月球上发射卫星的最小速度为v1和v2.
在地球附近,由mg=m
,得v1=
v
R1
=8km/s ①
gR
对地球近地卫星,有G
=m
M1m
R
②
v
R1
对月球近月卫星,有G
=m
M2m
R
③
v
R2
由①②③得,v2=
v1=
M2R1
M1R2
×8km/s=1.8km/s ④
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(2)当卫星轨道半径为r=R2+h时,设卫星的环绕速度为V,
则 G
=m
M2m (R2+h)2
⑤V2
R2+h
由③④⑤得 V=
v2=
R2
R2+h
×1.8km/s=1.7km/s
1600 1600+200
答:
(1)在月球上要发射一颗环月卫星,则最小发射速度是1.8km/s.
(2)嫦娥一号卫星在距月球表面约200公里绕月做匀速圆周运动的速度大小约为1.7km/s.