问题 问答题

我国已启动“登月工程”.设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用时间为t.当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G.根据上述各量,试求:

(1)月球表面的重力加速度;

(2)月球的质量.

答案

设飞船质量为m,月球的质量为M,月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g

(1)由自由落体运动规律有:h=

1
2
gt2                                

g=

2h
t2

(2)由牛顿第二定律和万有引力定律得:

mg=m(

T
2R        ②

GMm
R2
=m(
T
2R      ③

由①②③解得:M=

h3T4
2Gπ4t6

答:(1)月球表面的重力加速度为g=

2h
t2

(2)月球的质量为M=

h3T4
2Gπ4t6

单项选择题
单项选择题