2007年北京時間11月7日早上8時34分,總重量達2300kg的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”成功實施第三次近月制動,進入周期為127分鐘圓形越極軌道.經過調整后的127分鐘圓形越極軌道將是嫦娥一號的最終工作軌道,這條軌道距離月面200公里高度,經過月球的南北極上空.由于月球的自轉作用,處于越極軌道的嫦娥一號可以完成包括月球南北極、月球背面的全月探測工作.已知月球半徑為1738km,萬有引力恒量G=6.67×10-11N?m2/kg2.由上述資料我們根據所學的物理知識不能估算出( )
A.月球自轉的周期
B.月球的密度
C.月球的質量
D.月球表面的重力加速度
【答案】
分析:由題,已知月球的半徑,“嫦娥一號”的高度和運行周期,根據萬有引力和向心力知識分析能估算出哪些量,再選擇不能估算哪些量.
解答:解:設月球的質量為M,半徑為R,“嫦娥一號”的質量為m、軌道為r,周期為T,則有
由萬有引力提供向心力得,G
=m
,
則得到月球的質量M=
,月球的密度為ρ=
=
=
月球表面的物體重力近似等于月球對它的萬有引力,則有
mg=
則得,g=
=
由題分析嫦娥一號”的軌道半徑r、周期T,月球的半徑都已知,則可估算出月球的密度為ρ、月球的質量M和月球表面的重力加速度.
故選A
點評:知道旋轉天體的軌道半徑和周期,可以求出中心天體的質量.若再知道旋轉天體的半徑,可估算出旋轉天體的密度.