问题 问答题

我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,这极大的提高了同学们对月球的关注程度.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你

(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.试求出月球绕地球运动的轨道半径.

(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点.已知月球半径为R月,万有引力常量为G.试求出月球的质量M

答案

(1)设地球的质量为M,月球的轨道半径为r,则:G

Mm
r2
=m
4π2r
T2
…①

在地球表面有:

m′g=G

Mm′
R2
…②

由①②式得

    r=

3
gR2T2
4π2
  ③

(2)设月球表面的重力加速度为g,由平抛运动规律得:

   t=

2v0
g
…④

解得  g=

2v0
t
…⑤

在月球表面有:

  m′g=G

Mm′
R2
…⑥

由⑤⑥式得:

  M=

2v0R2
Gt

答:

(1)月球绕地球运动的轨道半径为

3
gR2T2
4π2

(2)月球的质量M

2v0R2
Gt

单项选择题
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