已知月球的半徑為R，某登月飛船在接近月球表面的上空做勻速圓周運動時，周期為T飛船著陸后，宇航員用繩子拉著質(zhì)量為m的儀器箱在平坦的“月面”上運動，已知拉力大小為F，拉力與水平面的夾角為θ，箱子做勻速直線運動．（引力常量為G）求：
（1）月球的質(zhì)量．
（2）箱子與“月面”間的動摩擦因數(shù)μ．
（1）由萬有引力定律及牛頓第二定律得G
Mm0
R2
=m0
v2
R

而v=
2πR
T
，
解得M=
4π2R3
GT2
；
（2）水平方向Fcosθ=μFN，
豎直方向Fsinθ+FN=mg
在星球表面有G
Mm
R2
=mg
聯(lián)立解得μ=
T2Fcosθ
4π2mR-T2Fsinθ
；
答：（1）月球的質(zhì)量
4π2R3
GT2
；
（2）箱子與“地面”間的動摩擦因數(shù)為
T2Fcosθ
4π2mR-T2Fsinθ
．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（A選做）宇航員登上某一星球并在該星球表面做實驗，用一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的宇航員拉住，如圖所示．宇航員的質(zhì)量m1=65kg，吊椅的質(zhì)量m2=15kg，當宇航員與吊椅以a=1m/s2的加速度勻加速上升時，宇航員對吊椅的壓力為l75N．（忽略定滑輪摩擦）
（1）求該星球表面的重力加速度g；
（2）若該星球的半徑6×105，地球半徑6.4×106，地球表面的重力加速度10m/s2，求該星球的平均密度與地球的平均密度之比．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2013年12月14日21時11分，嫦娥三號成功實現(xiàn)月面軟著陸，中國成為世界上第三個在月球上實現(xiàn)軟著陸的國家．如圖所示，嫦娥三號經(jīng)歷漫長的地月旅行后，首先在距月表100km的環(huán)月軌道上繞月球做圓周運動．運動到A點時變推力發(fā)動機開機工作，嫦娥三號開始快速變軌，變軌后在近月點B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運行；當運動到B點時，變推力發(fā)動機再次開機，嫦娥三號從距月面15km處實施動力下降．關(guān)于嫦娥三號探月之旅，下列說法正確的是（　�。�
A．在A點變軌時，嫦娥三號的機械能增加
B．在A點變軌時，嫦娥三號所受萬有引力增加
C．在A點變軌后，嫦娥三號的周期變長
D．在A點變軌時，發(fā)動機的推力和嫦娥三號運動方向相反

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一個質(zhì)子由兩個u夸克和一個d夸克組成．一個夸克的質(zhì)量是7.1×10-30kg，求兩個夸克相距1.0×10-16m時的萬有引力．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

經(jīng)過近7年時間，2億千米在太空中穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日抵達預(yù)定軌道，開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族．這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測．若“卡西尼”號土星探測器進入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行，已知土星半徑為R，探測器離土星表面高度為h，環(huán)繞n周的飛行時間為t．求土星的質(zhì)量M和平均密度ρ（球體體積公式V=
4πR3
3
）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

2011年11月3日凌晨，經(jīng)歷近43小時飛行和五次變軌的“神舟八號”飛船飛抵距地面343公里的近圓軌道，與在此軌道的“天宮一號”成功對接；11月16日，“神舟八號”飛船與“天宮一號”成功分離，返回艙于11月17日19時許返回地面．下列有關(guān)“天宮一號”和“神舟八號”說法正確的是（　�。�
A．在近圓軌道上的返回艙準備返回地面時需減小速度
B．只要知道“天宮一號”運動的周期，再利用萬有引力常量，就可算出地球的質(zhì)量
C．在對接前，應(yīng)讓“天宮一號”與“神舟八號”在同一軌道上繞地球做圓周運動，然后讓“神舟八號”加速追上“天宮一號”并與之對接
D．今后在“天宮一號”內(nèi)工作的宇航員因受力平衡而在其中懸浮或靜止

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

不同的人造地球衛(wèi)星它們的軌道是不同的，有一種人造地球衛(wèi)星它們的軌道平面與地球的赤道平面重合，這類衛(wèi)星稱為赤道軌道衛(wèi)星．赤道衛(wèi)星繞地球的運動可看成是勻速圓周運動．有一顆赤道衛(wèi)星，測得其距離地球表面高度為h，其運轉(zhuǎn)方向與地球的自轉(zhuǎn)的方向相同．地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω0，地球的半徑為R，地球的第一宇宙速度為v．在某時刻該赤道軌道衛(wèi)星正好通過地球赤道上某一建筑物的正上方，求：
（1）該赤道軌道衛(wèi)星的角速度，線速度，周期；
（2）該赤道軌道衛(wèi)星下次通過該建筑物上方所需的時間．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為了探測x星球，載著登陸艙的探測飛船在該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1．隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2，則（　�。�
A．x星球的質(zhì)量為M=
4π2r1
T12
B．x星球表面的重力加速度為gx=
4π2r1
T12
C．登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為
v1
v2
=
m1r2
m2r1
D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為T2=T1
r32
r31

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，如果把水星和金星繞太陽的運動視為勻速圓周運動，從水星與金星在一條直線上開始計時，若天文學家測得在相同時間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角），則由此條件不可求得（　�。�
A．水星和金星繞太陽運動的周期之比
B．水星和金星的密度之比
C．水星和金星到太陽中心的距離之比
D．水星和金星繞太陽運動的向心加速度大小之比

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