问题
问答题
2007年10月24日,我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射.“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T.已知月球半径为R,引力常量为G.求:
(1)月球的质量M;
(2)月球表面的重力加速度g;
(3)月球的密度ρ.
答案
(1)研究“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
G
=mMm (R+h)2
(R+h)4π2 T2
得:M=4π2(R+h)3 GT2
(2)忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:
月球表面:G
=mgMm R′2
g=4π2(R+h)3 T2R2
(3)ρ=
=M V M
πR34 3
得:ρ=3π(R+h)3 GT2R3
答:(1)月球的质量M是
;4π2(R+h)3 GT2
(2)月球表面的重力加速度g是
;4π2(R+h)3 T2R2
(3)月球的密度ρ是
.3π(R+h)3 GT2R3