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随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想.假如我国宇员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点.已知月球的半径为R.万有引
题目详情
随着我国登月计划的实施,我国宇航员登上月球已不是梦想.假如我国宇员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球,经时间t后回到出发点.已知月球的半径为R.万有引力常量为G.求:
(1)月球的质量;
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度;
(3)宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期.
(1)月球的质量;
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度;
(3)宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期.
▼优质解答
答案和解析
(1)小球在月球表面做竖直上抛运动,
根据匀变速运动规律得:t=
解得:g月=
物体在月球表面上时,由重力等于地月球的万有引力得:
=mg月
m月=
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度,
所以
=
v=
(3)宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,根据重力提供向心力得:
mg月=
=m
T=π
答:(1)月球的质量是
;
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度是
根据匀变速运动规律得:t=
2v0 |
g月 |
解得:g月=
2v0 |
t |
物体在月球表面上时,由重力等于地月球的万有引力得:
Gm月m |
R2 |
m月=
2v0R2 |
Gt |
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度大小即月球的第一宇宙速度,
所以
Gm月m |
R2 |
mv2 |
R |
v=
|
(3)宇航员乘坐飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,根据重力提供向心力得:
mg月=
m•4π2R |
T2 |
2v0 |
t |
T=π
|
答:(1)月球的质量是
2v0R2 |
Gt |
(2)宇航员离开月球表面返回飞船至少应获得的速度是
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