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我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,2007年10月24日,“嫦娥一号”绕月探测卫星发射成功.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,

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我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,2007年10月24日,“嫦娥一号”绕月探测卫星发射成功.以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:
(1)若已知地球质量为M,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动.万有引力常量为G,试求出月球绕地球运动的轨道半径r.
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球某水平表面上方h高处以速度v0水平抛出一个小球,小球落回到月球表面的水平距离为x.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
▼优质解答
答案和解析
(1)设地球的质量为M,月球的轨道半径为r,则:
GMm
r2
=m(
T
)2r
解得:r=
3
GMT2

(2)设月球表面的重力加速度为g,由平抛运动基本公式得:
x=v0t
h=
1
2
gt2
解得:g=
2hv02
x2

根据
GM月m
R2
=mg
解得:M月=
2hR2
v
2
0
Gx2

答:(1)月球绕地球运动的轨道半径r为
3
GMT2

(2)出月球的质量M
2hR2
v
2
0
Gx2