问题
问答题
假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为α,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度g′;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
答案
(1)小球做平抛运动,水平位移x=υ0t,竖直位移y=
g′t2,1 2
由位移关系得:tanα=
=y x
,g′=
g′t21 2 v0t
;2v0tanα t
(2)人造卫星绕月球做圆周运动的向心力由万有引力提供,
=mGMm R2
①,v2 R
月球表面物体所受重力等于万有引力,
=mg′②,GMm′ R2
由①②得υ=
;2v0Rtanα t
答:(1)月球表面的重力加速度g′=
;2v0tanα t
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度是υ=
.2v0Rtanα t