题目
题型:不详难度:来源:
A.计时表一只,B.弹簧秤一把,C.已知质量为m的物体一个,D.天平一只(附砝码一盒).
在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动,宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t.飞船的登月舱在月球上着陆后,遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量,利用上述两次测量的物理量可出推导出月球的半径和质量.(已知万有引力常量为G),要求:
(1)说明机器人是如何进行第二次测量的?
(2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式.
(3)若已知R月=
1 |
4 |
1 |
6 |
答案
(2)在月球上忽略月球的自转可知 mg月=F ①G
Mm |
R2 |
飞船在绕月球运行时,因为是靠近月球表面,故近似认为其轨道半径为月球的半径R,由万有引力提供飞船做圆周运动的向心力可知G
Mm |
R2 |
4π2 |
T2 |
t |
N |
由①.②.③.④式可知月球的半径 R=
FT2 |
4π2m |
Ft2 |
4π2N2m |
月球的质量 M=
F3t4 |
16π4GN4m3 |
(3)设近月卫星和近地卫星的速度分别为v月、v地.
由G
Mm |
R |
v2 |
R |
|
gR |
则
V月 |
V地 |
|
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答:(1)机器人是这样进行第二次测量的:机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F,即为物体在月球上所受重力的大小.
(2)月球半径的表达式R=
Ft2 |
4π2N2m |
F3t4 |
16π4GN4m3 |
(3)近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的
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核心考点
试题【图示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球,实地采样送回地球,为载人登月及月】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.g/4πRG | B.3g/4πRG | C.3g/2πRG | D.2g/4πRG |
A.F与r成正比 | B.F与r成反比 |
C.F与r2成正比 | D.F与r2成反比 |
A.它们所受的向心力大小相等 |
B.它们做圆周运动的线速度大小相等 |
C.它们的轨道半径与它们的质量成反比 |
D.它们的周期与轨道半径成正比 |
A.卫星在此段轨道上的加速度先减小后增大 |
B.卫星在经过O点时的速度方向与ON方向一致 |
C.卫星的速度一直在增大 |
D.在O处卫星的动能最小 |
A.所测得的质量比地球上的小 |
B.所测得的质量比地球上的大 |
C.无法测出物体的质量 |
D.所测得的质量与地球上的相等 |
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