问题 选择题

“探月热”方兴未艾,我国研制的月球卫星“嫦娥一号”、“嫦娥二号”均已发射升空,“嫦娥三号”预计在2013年发射升空.假设“嫦娥三号”在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2;地球表面重力加速度为g.则(  )

A.月球表面的重力加速度为

gG1
G2

B.月球与地球的质量之比为

G1
R22
G2
R21

C.月球卫星与地球卫星最大环绕速度之比为

G1R2
G2R1

D.“嫦娥三号”在月球表面做匀速圆周运动的周期为2π

G1R2
gG2

答案

A、该卫星在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2

地球表面处的重力加速度为g,

根据重力表达式G=mg得:月球表面处的重力加速度为

gG2
G1
.故A错误.

B、忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式

GMm
R2
=mg

M=

gR2
G
 

已知地球半径为R1,月球半径为R2

所以月球的质量与地球的质量之比

G2R22
G1R12
,故B错误.

C、最大环绕速度v=

GM
R
=
gR
=
G2R2
G1R1
,故C错误

D、研究卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式

GMm
R2
=m
2R
T2

T=2π

R3
GM

而M=

gR2
G
 ②

所以由①②得卫星在月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期为2π

G1R2
gG2
,故D正确.

故选D.

单项选择题
单项选择题