我国已启动“登月工程”,计划2011年左右实现登月飞行.设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t,

我国已启动“登月工程”,计划2011年左右实现登月飞行.设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t,当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G.月球的半径为R.根据上述各量,试求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的密度.
拉蒂能 1年前 已收到1个回答 举报

Isaacle 幼苗

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解题思路:(1)根据自由落体运动求月球表面的重力加速度;(2)根据万有引力提供圆周运动向心力由近月卫星的周期与引力常量求月球的质量,根据密度公式求密度.

(1)设月球表面的重力加速度为g,由自由落体规律有h=
1
2gt2
可得月球表面的重力加速度g=
2h
t2
(2)方法一:万有引力提供月球表面的重力:G
Mm
R2=mg
月球的体积V=
4
3πR3
密度公式ρ=
M
V
联立以上各式可得ρ=[3h
2πGRt2
方法二:万有引力提供向心力G
Mm
R2=m
4π2
T2R
月球的体积V=
4/3πR3
密度公式ρ=
M
V]
联立以上各式解得ρ=

GT2
答:(1)月球表面的重力加速度为
2h
t2;
(2)月球的密度为
3h
2πGRt2或

GT2.

点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用;自由落体运动.

考点点评: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论,并能灵活运用.本题重点是利用好月球表面的自由落体运动,这种以在星球表面自由落体,或平抛物体,或竖直上抛物体给星球表面重力加速度的方式是比较常见的.

1年前

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