问题 问答题

今年国庆,“嫦娥二号”成功发射.已知“嫦娥二号”绕月飞行轨道近似圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G.试求:

(1)月球的质量M;

(2)如果在月球表面做平抛运动实验,物体抛出时离地面高度为h(h远小于R),水平位移为L,则物体抛出时初速度是多少?

答案

(1)设“嫦娥二号”质量为m,

GMm
(R+H)2
=m(
4π2
T2
)(R+H)①

M=

4π2(R+H)3
GT2

(2)设月球表面重力加速度为g0

则GM=g0R2

又设平抛时间t、平抛初速度υ0,则

h=

1
2
g0t2

L=υ0t④

联立υ0=

2πL(R+H)
RT
R+H
2h

答:(1)月球的质量M是

4π2(R+H)3
GT2

(2)物体抛出时初速度是

2πL(R+H)
RT
R+H
2h

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