中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個，D．天平一只(附砝碼一盒)．在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量的物理量可出推導出月球的半徑和質(zhì)量．(已知萬有引力常量為G)，要求：

(1)說明機器人是如何進行第二次測量的？

(2)試推導用上述測量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達式．

答案：
解析：

　　解：(1)機器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體，靜止時讀出彈簧秤的讀數(shù)F，即為物體在月球上所受重力的大小　(5分)

　　(2)在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)可知＝F�、�

　　　②　(2分)

　　飛船在繞月球運行時，因為是靠近月球表面，故近似認為其軌道半徑為月球的半徑R，由萬有引力提供物體做圓周運動的向心力可知�、邸�(2分)

　　又�、堋�(2分)

　　由①、②、③、④式可知月球的半徑　(2分)

　　月球的質(zhì)量　(2分)


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

中國探月工程二期的技術先導星“嫦娥二號”，2010年10月1日18時59分57秒在在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號丙”運載火箭發(fā)射升空．北京時間6日11時6分，在北京航天飛行控制中心的精確控制下，嫦娥二號衛(wèi)星成功實施第一次近月制動，32分鐘后，衛(wèi)星順利進入周期約12小時的橢圓環(huán)月軌道．“這極大地提高了同學們的愛國熱情及對月球的關注程度．以下是某同學就有關月球的知識設計的兩個問題，請你解答：
（1）若已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，月球繞地球運動的周期為T，且把月球繞地球的運動近似看作是勻速圓周運動．試求出月球繞地球運動的軌道半徑．
（2）中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實施，大約用十年左右時間完成，而作為探月工程的第二步，目前落月工程的研發(fā)建設工作也已啟動，計劃在2013年前完成．若我國某位宇航員隨登月飛船登陸月球后，在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個小球，小球落回到月球表面的水平距離為s．已知月球半徑為R月，萬有引力常量為G．試求出月球的質(zhì)量M月．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只；B．彈簧秤一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個；D．天平一只（附砝碼一盒）．在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，利用上述兩次測量所得的物理量可出推導出月球的半徑和質(zhì)量．（已知萬有引力常量為G）
（1）機器人進行第二次測量的內(nèi)容是什么？
（2）試推導用上述測量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想你跟隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，在飛船繞行靠近月球表面的圓形軌道時，你用秒表記下飛船繞行一周所用的時間為T，登陸月球后你用彈簧秤測出質(zhì)量為 的物體的重力為，已知引力常量為，只利用上述這些物理量，試推導出月球半徑和質(zhì)量的表達式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”將分三個階段實施：首先在2007年發(fā)射環(huán)繞月球的衛(wèi)星“嫦娥一號”，深入了解月球；到2012年發(fā)射月球探測器，在月球上進行實地探測；到2017年送機器人上月球，建立觀測站，實地實驗采樣并返回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船登陸月球，在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個，D．天平一只（附砝碼一盒）．宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t．飛船在月球上著陸后，宇航員利用所帶的儀器又進行了第二次測量，并利用測量結果計算出了月球的半徑和質(zhì)量．若已知萬有引力常量為G，則：
（1）說明宇航員是如何進行第二次測量的？
（2）利用宇航員測量的量（用符號表示）來求月球的半徑和質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國首個月球探測計劃“嫦娥工程”預計在2017年送機器人上月球，實地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準備．設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實驗儀器：A．計時表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個，D．天平一只（附砝碼一盒）．在飛船貼近月球表面時可近似看成繞月球做勻速圓周運動，宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機器人利用所攜帶的儀器又進行了第二次測量，科學家利用上述兩次測量數(shù)據(jù)便可計算出月球的半徑和質(zhì)量．若已知萬有引力常量為G，則：
（1）簡述機器人是如何通過第二次測量物體在月球所受的重力F
（2）試利用測量數(shù)據(jù)（用符號表示）求月球的半徑和質(zhì)量．

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