中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球,實(shí)地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備.設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:A.計(jì)時(shí)表一只,B.彈簧秤一把,C.已知質(zhì)量為m的鉤碼一個(gè).在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量,利用上述兩次測(cè)量所得的物理量可出推導(dǎo)出月球的半徑和質(zhì)量.(已知萬有引力常量為G、不計(jì)月球的自轉(zhuǎn)),要求:

(1)機(jī)器人進(jìn)行第二次測(cè)量的內(nèi)容是什么?

(2)試推導(dǎo)用上述測(cè)量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式.

(1)機(jī)器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體,靜止時(shí)讀出彈簧秤的讀數(shù)F,即為物體在月球上所受重力的大小

(2)


解析:

(1)機(jī)器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體,靜止時(shí)讀出彈簧秤的讀數(shù)F,即為物體在月球上所受重力的大小               (2分)

(2)在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)可知

=F  ①                    (1分)

  ②                 ………(1分)

飛船在繞月球運(yùn)行時(shí),因?yàn)槭强拷虑虮砻,故近似認(rèn)為其軌道半徑為月球的半徑R,由萬有引力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可知

③     (1分)       又

        ④                           (1分)

由①、②、③、④式可知月球的半徑   ………(2分)

月球的質(zhì)量                  (2分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

中國(guó)探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星“嫦娥二號(hào)”,2010年10月1日18時(shí)59分57秒在在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭發(fā)射升空.北京時(shí)間6日11時(shí)6分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號(hào)衛(wèi)星成功實(shí)施第一次近月制動(dòng),32分鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入周期約12小時(shí)的橢圓環(huán)月軌道.“這極大地提高了同學(xué)們的愛國(guó)熱情及對(duì)月球的關(guān)注程度.以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識(shí)設(shè)計(jì)的兩個(gè)問題,請(qǐng)你解答:
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T,且把月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng).試求出月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.
(2)中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施,大約用十年左右時(shí)間完成,而作為探月工程的第二步,目前落月工程的研發(fā)建設(shè)工作也已啟動(dòng),計(jì)劃在2013年前完成.若我國(guó)某位宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個(gè)小球,小球落回到月球表面的水平距離為s.已知月球半徑為R,萬有引力常量為G.試求出月球的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球,實(shí)地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備.設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:A.計(jì)時(shí)表一只;B.彈簧秤一把;C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè);D.天平一只(附砝碼一盒).在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量,利用上述兩次測(cè)量所得的物理量可出推導(dǎo)出月球的半徑和質(zhì)量.(已知萬有引力常量為G)
(1)機(jī)器人進(jìn)行第二次測(cè)量的內(nèi)容是什么?
(2)試推導(dǎo)用上述測(cè)量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球,實(shí)地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備.設(shè)想你跟隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行,在飛船繞行靠近月球表面的圓形軌道時(shí),你用秒表記下飛船繞行一周所用的時(shí)間為T,登陸月球后你用彈簧秤測(cè)出質(zhì)量為 的物體的重力為,已知引力常量為,只利用上述這些物理量,試推導(dǎo)出月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式.

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施:首先在2007年發(fā)射環(huán)繞月球的衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”,深入了解月球;到2012年發(fā)射月球探測(cè)器,在月球上進(jìn)行實(shí)地探測(cè);到2017年送機(jī)器人上月球,建立觀測(cè)站,實(shí)地實(shí)驗(yàn)采樣并返回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備.設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船登陸月球,在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:A.計(jì)時(shí)表一只,B.彈簧秤一把,C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè),D.天平一只(附砝碼一盒).宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船在月球上著陸后,宇航員利用所帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量,并利用測(cè)量結(jié)果計(jì)算出了月球的半徑和質(zhì)量.若已知萬有引力常量為G,則:
(1)說明宇航員是如何進(jìn)行第二次測(cè)量的?
(2)利用宇航員測(cè)量的量(用符號(hào)表示)來求月球的半徑和質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球,實(shí)地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備.設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:A.計(jì)時(shí)表一只,B.彈簧秤一把,C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè),D.天平一只(附砝碼一盒).在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量,科學(xué)家利用上述兩次測(cè)量數(shù)據(jù)便可計(jì)算出月球的半徑和質(zhì)量.若已知萬有引力常量為G,則:
(1)簡(jiǎn)述機(jī)器人是如何通過第二次測(cè)量物體在月球所受的重力F
(2)試?yán)脺y(cè)量數(shù)據(jù)(用符號(hào)表示)求月球的半徑和質(zhì)量.

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