问题 多选题

设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t.登月后,宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1.已知引力常量为G,根据以上信息可得到(  )

A.月球的密度

B.飞船的质量

C.月球的第一宇宙速度

D.月球的自转周期

答案

A、设月球的半径为R,月球的质量为M.

宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t,则飞船的周期为 T=

t
n
 ①

 

GM
R2
=mR(
T
2   ②

得到月球的质量M=

4π2R3
GT2

月球的密度为 ρ=

M
4
3
πR3
=
4π2R3
GT2
4
3
πR3
=
GT2
=
n2
Gt2
,故A正确.

B、根据万有引力提供向心力,列出等式中消去飞船的质量,所以无法求出飞船的质量,故B错误

C、设月球的第一宇宙速度大小为v,根据v=

2πR
T
可以求得表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度,即可求出月球的第一宇宙速度.故C正确

D、根据万有引力提供向心力,不能求月球自转的周期.故D错误.

故选AC.

多项选择题
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