中國首個月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年實(shí)現(xiàn)月面無人采樣返回，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備。在某次登月任務(wù)中，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A．計(jì)時表一只；B．彈簧秤一把；C．已知質(zhì)量為m的鉤碼一個；D．天平一只（附砝碼一盒）�！版隙稹碧栵w船在接近月球表面時，先繞月球做勻速圓周運(yùn)動，宇航員測量出繞行N圈所用的時間為t。飛船的登月艙在月球上著陸后，宇航員利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測量。已知萬有引力常量為G，把月球看作球體。利用上述兩次測量所得的物理量可求出月球的密度和半徑。

（1）宇航員進(jìn)行第二次測量的內(nèi)容是什么?

（2）試推導(dǎo)月球的平均密度和半徑的表達(dá)式（用上述測量的物理量表示）。


【答案】（1）內(nèi)容是用彈簧秤豎直懸掛物體，靜止時讀出彈簧秤的讀數(shù)F；

（2）、

【命題立意】本題旨在考查萬有引力定律及其應(yīng)用。

【解析】①宇航員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。（或F/m即為月球表面重力加速度的大�。�

②對飛船靠近月球表面做圓周運(yùn)動有

月球的平均密度

在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)時

又

由以上各式可得：月球的密度

月球的半徑 

答：（1）宇航員進(jìn)行第二次測量的內(nèi)容是用彈簧秤豎直懸掛物體，靜止時讀出彈簧秤的讀數(shù)F；

（2）月球的平均密度和半徑的表達(dá)式分別為，。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，實(shí)線為一列正弦波在某一時刻的波形曲線，經(jīng)過△t＝0.7s,其波形

如圖中虛線所示，,T<△t<2T.下列說法正確的是（   ）

A.波一定向右傳播

B.波速和周期可能為0.5m/s和0.56s

C．波速和周期可能為0.7m/s和0.40s

D.該波遇到大小為0.2m的障礙物，可以發(fā)生明顯衍射

E.觀察者以某一速度向波源靠近時，接收到的頻率可能為1.5 Hz

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v0從光滑斜面底端向上滑,恰能到達(dá)高度為h的斜面頂端。下圖中有四種運(yùn)動:A圖中小球滑人軌道半徑等于的光滑管道;B圖中小球系在半徑大于而小于h的輕繩下端;C圖中小球滑人半徑大于h的光滑軌道;D圖中小球固定在長為的輕桿下端。在這四種情況中,小球在最低點(diǎn)的水平初速度都為v0不計(jì)空氣阻力,小球不能到達(dá)高度h的是（   ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


 以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計(jì)時，一個物體所受空氣阻力可忽略，另一個物體所受空氣阻力大小與物體速率的平方成正比。在同一坐標(biāo)系中，用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動的v－t圖象，可能正確的是（    ）

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為優(yōu)的物塊從傾角為θ的傳送帶底端由靜止釋放，傳送帶由電動機(jī)帶動，始終保持速率v勻速運(yùn)動，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ（μ＞tanθ），物塊到達(dá)頂端前能與傳送帶保持相對靜止。在物塊從靜止釋放到相對傳送帶靜止的過程中，下列說法正確的是（    ）

A．電動機(jī)因運(yùn)送物塊多做的功為mv2

B．系統(tǒng)因運(yùn)送物塊增加的內(nèi)能為

C．傳送帶克服摩擦力做的功為mv2

D．電動機(jī)因運(yùn)送物塊增加的功率為μmgvcosθ

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時，大環(huán)對輕桿拉力比初始時(    )

A．增加了               B．減小了

C．增加了               D．減小了

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如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷，x 軸垂直于環(huán)面且過圓心O。下列關(guān)于x 軸上的電場強(qiáng)度和電勢的說法中正確的是（    ）

A．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最低

B．O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，電勢最高

C．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度減小，電勢降低

D．從O點(diǎn)沿x軸正方向，電場強(qiáng)度先增大后減小，電勢一直降低

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖7甲所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上B處安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連，傳感器下方懸掛鉤碼，每次滑塊都從A處由靜止釋放。

圖7
 

(1)該同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖7乙所示，則d＝________mm。

(2)下列實(shí)驗(yàn)要求不必要的是________。

A．應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

B．應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

C．應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

D．應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行

(3)改變鉤碼的質(zhì)量，測出對應(yīng)的力傳感器的示數(shù)F和遮光條通過光電門的時間t，通過描點(diǎn)作出線性圖像，研究滑塊的加速度與力的關(guān)系，處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________圖像。(選填“t2－F”“ ”或“”)。

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科目：高中物理 來源： 題型：


有關(guān)分子的熱運(yùn)動和內(nèi)能，下列說法正確的是（　　）

A． 一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動能不變

B． 物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈

C． 物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和

D． 布朗運(yùn)動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的

E． 外界對物體做功，物體的內(nèi)能必定增加

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