问题 问答题

随着现代科学技术的飞速发展,广寒宫中的嫦娥不再寂寞,古老的月球即将留下中华儿女的足迹,航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器,备受人们的喜爱.若宇航员随航天飞船登陆月球后,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,小球落回抛出点.已知月球半径为R,万有引力常量为G.

(l)试求出月球的质量M

(2)若宇航员欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修.维修卫星时航天飞机的速度应为多大?

答案

(1)设月球表面的重力加速度g′,根据题意:v0=g′

t
2

根据万有引力定律,在月球上的物体:mg′=

GMm
R2

解得:M=

2v0R2
Gt

(2)根据万有引力定律,

GMm
(R+h)2
=
mv2
(R+h)

解得:v=R

2v0
(R+h)t

答:(l)试求出月球的质量M=

2v0R2
Gt

(2)维修卫星时航天飞机的速度应为v=R

2v0
(R+h)t

填空题
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