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月.
(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′=GM月m R2
解得:M月=2v0R2 Gt
(2)根据万有引力定律,
=GM月m (R+h)2 mv2 (R+h)
解得:v=R2v0 (R+h)t
答:(l)试求出月球的质量M月=
.2v0R2 Gt
(2)维修卫星时航天飞机的速度应为v=R
.2v0 (R+h)t