我國在2007年成功發(fā)射一顆繞月球飛行的衛(wèi)星,計劃在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器,在2017年前后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器,進行首次月球樣品自動取樣并安全返回地球.設(shè)想著陸器完成了對月球表面的考察任務(wù)后,由月球表面回到圍繞月球做圓周運動的軌道艙,其過程如圖所示.設(shè)軌道艙的質(zhì)量為m,月球表面的重力加速度為g,月球的半徑為R,軌道艙到月球中心的距離為r,引力常量為G,則試求:
(1)月球的質(zhì)量;
(2)軌道艙的速度大小和周期.
(1)在月球表面,有:mg=
GMm
R2
…①
得月球的質(zhì)量為:M=
gR2
G
…②
(2)軌道艙繞月球做圓周運動時,由萬有引力提供向心力,則有:
GMm
r2
=m
v2
r
…③
由②③得:v=
gR2
r
…④
又由
GMm
r2
=m(
T
)2
r…⑤
由②⑤得:T=2π
r3
gR2

答:(1)月球的質(zhì)量為
gR2
G
;
(2)軌道艙的速度大小為
gR2
r
,周期為2π
r3
gR2
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知引力常量G,則還需知道下面哪一選項中的數(shù)據(jù),可以計算地球的質(zhì)量?( 。
A.已知地球繞太陽運行的周期及地球中心到太陽中心的距離
B.已知月球繞地球運行的周期及月球中心到地球中心的距離
C.已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度
D.已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某行星,其半徑是地球半徑的3倍、質(zhì)量是地球質(zhì)量的36倍.該行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的(  )
A.4倍B.6倍C.13.5倍D.18倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下面所敘述的力,屬于萬有引力的是( 。
A.馬對車的拉力
B.地磁場對指南針的作用力
C.太陽對地球的吸引力
D.摩擦后的橡膠棒對小紙片的吸引力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

對某行星的一顆衛(wèi)星進行觀測,已知運行的軌跡是半徑為r的圓周,周期為T,
(1)求該行星的質(zhì)量;(2)測得行星的半徑為衛(wèi)星軌道半徑的
1
10
,則此行星表面重力加速度為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2013年12月14日晚,質(zhì)量約為5噸的嫦娥三號在月球表面成功實施軟著陸.如圖所示,月球沒有大氣“包裹”,用降落傘實現(xiàn)軟著陸等辦法行不通.現(xiàn)采取在距離月球15公里近月點處開起動力,發(fā)動機的噴口水平向前噴出氣體,發(fā)動機的推力6000N,使嫦娥三號探測器以拋物線軌跡下降到著陸點上空,到達離月面4米處懸停,關(guān)閉發(fā)動機,讓嫦娥三號探測器做自由落體運動.由于月球表面重力加速度不大,所以落地速度并不大.(月球表面的重力加速度為地球的
1
6
,數(shù)值取小數(shù)點后一位,地球表面重力加速度g=9.8m/s2
(1)嫦娥三號探測器落地速度是多大?
(2)求嫦娥三號探測器在15公里處推力產(chǎn)生的加速度大小?
(3)求嫦娥三號探測器在15公里處的實際加速度?(該處重力加速度可取月球表面重力加速度計算)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,2006年8月24日晚,國際天文學(xué)聯(lián)合會大會投票,通過了新的行星定義,冥王星被排除在行星行列之外,太陽系行星數(shù)量將由九顆減為八顆.若將八大行星繞太陽運行的軌跡粗略地認為是圓,各星球半徑和軌道半徑如下表所示
行星名稱水星金星地球火星木星土星天王星海王星
星球半徑
(×106m)
2.446.056.373.3969.858.223.722.4
軌道半徑
(×1011m)
0.5791.081.502.287.7814.328.745.0
從表中所列數(shù)據(jù)可以估算出海王星的公轉(zhuǎn)周期最接近( 。
A.80年B.120年C.165年D.200年

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2013年6月29日,在太空“旅行”13天的“神州九號”載人飛船安全“回家”,至此我國首次太空載人交會對接取得圓滿成功.“神州九號”與“天宮一號”完成對接后在軌道上運行,可視為勻速圓周運動,它們距離地面的高度為h,已知它們的總質(zhì)量為m,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,求:
(1)“神州九號”與“天宮一號”對接后,地球?qū)λ鼈兊娜f有引力F1;
(2)“神州九號”與“天宮一號”對接后,它們運行的周期T.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖為一名宇航員“漂浮”在地球外層空間的照片,根據(jù)照片展現(xiàn)的情景提出兩個與物理知識有關(guān)的問題(所提的問題可以涉及力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等各個部分,只需提出問題,不必作出回答和解釋):
例:這名“漂浮”在空中的宇航員相對地球是運動還是靜止的?
(1)______.
(2)______.

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