问题
问答题
我国在2010年实现探月计划--“嫦娥工程”.同学们也对月球有了更多的关注.
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,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,试求出月球的质量M月.
答案
(1)根据万有引力定律和向心力公式:
G
=M月(M月M r2
)2r(1)2π T
mg=G
(2)Mm R2
解(1)(2)得:r=3 gR2T2 4π2
(2)设月球表面处的重力加速度为g月,根据题意:
得到 t=
(3)2v0 g月
又g月=
(4)GM月 r2
解(3)(4)得:M月=2v0r2 Gt
答:(1)月球绕地球运动的轨道半径是
;3 gR2T2 4π2
(2)月球的质量M月=
.2v0r2 Gt