问题 问答题

人类一直梦想登上月球,将月球作为人类的第二个家园.现根据观测已知月球的质量为M,半径为R,自转周期为T,万有引力常量为G.请你结合以上数据求下列各值:

(1)月球表面的重力加速度g

(2)月球的第一宇宙速度v;

(3)月球同步卫星的轨道半径r.

答案

(1)根据万有引力等于重力得,G

Mm
R2
=mg

解得g=

GM
R2

(2)第一宇宙速的轨道半径等于星球半径.

根据G

Mm
R2
=m
v2
R
得,

v=

GM
R

(3)同步卫星环绕周期等于月球的自转周期

G

Mm
r2
=mr
4π2
T2

解得r=

3
GMT2
4π2

答:(1)月球表面的重力加速度g=

GM
R2

(2)月球的第一宇宙速度v=

GM
R

(3)月球同步卫星的轨道半径r=

3
GMT2
4π2

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