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我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都
网友投稿 2022-10-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义,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r
1
;
(2)若将来我国的宇航员随登月飞船登陆月球后,宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图所示,现给小球一瞬间水平速度V,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R
O
,万有引力常量为G,试求出月球的质量M
月
.
◎ 答案
(1)月球绕地球运转,万有引力定律提供向心力:
G
M
月
M
r
1
2
=
M
月
(
2π
T
)
2
r
1
①
对地球表面物体m:G
Mm
R
2
=mg
②
联立①②解得:r
1
=
3
g
R
2
T
2
4
π
2
(2)设月球表面重力加速度为g
1
,小球在最高点的速度为v
1
,由机械能守恒定律,小球在从最低点到最高点的过程中,有:
1
2
m
V
2
=2m
g
1
r+
1
2
m
V
21
③
由题意,小球在最高点时,有:
m
g
1
=m
V
21
r
④
联立③④解得:
g
1
=
V
2
5r
⑤
G
M
月
m
R
0
2
=m
g
1
⑥
联立⑤⑥解得:
M
月
=
R
20
V
2
5Gr
答:(1)月球绕地球运动的轨道半径r
1
为
3
g
R
2
T
2
4
π
2
;
(2)月球的质量M
月
为
R
20
V
2
5Gr
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都…”主要考查了你对 【万有引力定律的其他应用】,【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/270628.html
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