2010年10月11日上午11时32分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动,顺利进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨道.已知“嫦娥二号”卫星绕月

问题描述:

2010年10月11日上午11时32分,在北京航天飞行控制中心的精确控制下,“嫦娥二号”卫星成功实施第三次近月制动,顺利进入轨道高度为100公里的圆形环月工作轨道.已知“嫦娥二号”卫星绕月运动的周期约为118分钟,月球绕地球运动的轨道半径与“嫦娥二号”卫星绕月球运动的轨道半径之比约为220:1.利用上述数据以及日常的天文知识,可估算出地球对“嫦娥二号”卫星绕月运动时的万有引力与此时月球对它的万有引力的比值约为(  )
A. 2
B. 0.2
C. 2×10-2
D. 2×10-3

设地球和月球对“嫦娥二号”卫星的引力分别为F1和F2.已知r月卫=100km=105m,T月卫=118min=7080s,由于月球距离r月地远大于r月卫,则地球与“嫦娥二号”卫星的距离r月卫≈r地月=220r月卫
对于月球,有  G

Mm
r 2月地
m
4π2r月地
T 2月
,T月≈30天=30×24×3600s,r月地=220r月卫=220×105m,G=6.67×10-11N•kg2/m2,解得,M≈6×1024kg
对于卫星,有  F1=G
Mm
r 2地月
,F2=m
4π2r月卫
T 2月卫

 则得,
F1
F2
=
M
T 2月卫
r 2地月
•4π2r月卫
,代入解得,
F1
F2
≈2×10-3
故选D