问题 计算题

(11分)人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g0,试估算太阳的半径.

答案

g0T2/4cosθ

题目分析:设太阳半径为R、月球半径为R,地月、

地日之间的距离分别为r地月、r地日

质量为m的物体在月球表面受到的重力mg0=GMm/R2

质量为m′的嫦娥飞船贴近月球表面运动,有GMm/R2=m′(  )R

在观察上弦月时,由几何关系r地月/ r地日=cosθ

当月球正好是满月时,月球和太阳看起来一样大,

由几何关系R/R=r地月/ r地日

联立解得R=g0T2/4cosθ

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