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(yùn)動(dòng)時(shí),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(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng).(引力常量為G)求:
(1)月球的質(zhì)量.
(2)箱子與“月面”間的動(dòng)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

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(dòng)摩擦因數(shù)為
T2Fcosθ
4π2mR-T2Fsinθ
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)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(shí)驗(yàn),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(dāng)宇航員與吊椅以a=1m/s2的加速度勻加速上升時(shí),宇航員對(duì)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(shí)11分,嫦娥三號(hào)成功實(shí)現(xiàn)月面軟著陸,中國成為世界上第三個(gè)在月球上實(shí)現(xiàn)軟著陸的國家.如圖所示,嫦娥三號(hào)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(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)變推力發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)工作,嫦娥三號(hào)開始快速變軌,變軌后在近月點(diǎn)B距月球表面15km的橢圓軌道上繞月運(yùn)行;當(dāng)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),變推力發(fā)動(dòng)機(jī)再次開機(jī),嫦娥三號(hào)從距月面15km處實(shí)施動(dòng)力下降.關(guān)于嫦娥三號(hào)探月之旅,下列說法正確的是(  )
A.在A點(diǎn)變軌時(shí),嫦娥三號(hào)的機(jī)械能增加
B.在A點(diǎn)變軌時(shí),嫦娥三號(hào)所受萬有引力增加
C.在A點(diǎn)變軌后,嫦娥三號(hào)的周期變長
D.在A點(diǎn)變軌時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和嫦娥三號(hào)運(yùn)動(dòng)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(gè)質(zhì)子由兩個(gè)u夸克和一個(gè)d夸克組成.一個(gè)夸克的質(zhì)量是7.1×10-30kg,求兩個(gè)夸克相距1.0×10-16m時(shí)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(shí)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(hào)土星探測(cè)器于美國東部時(shí)間6月30日抵達(dá)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(duì)土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測(cè).若“卡西尼”號(hào)土星探測(cè)器進(jìn)入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行,已知土星半徑為R,探測(cè)器離土星表面高度為h,環(huán)繞n周的飛行時(shí)間為t.求土星的質(zhì)量M和平均密度ρ(球體體積公式V=
R3
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(shí)飛行和五次變軌的“神舟八號(hào)”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(hào)”成功對(duì)接;11月16日,“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”成功分離,返回艙于11月17日19時(shí)許返回地面.下列有關(guān)“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”說法正確的是( 。
A.在近圓軌道上的返回艙準(zhǔn)備返回地面時(shí)需減小速度
B.只要知道“天宮一號(hào)”運(yùn)動(dòng)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(duì)接前,應(yīng)讓“天宮一號(hào)”與“神舟八號(hào)”在同一軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),然后讓“神舟八號(hào)”加速追上“天宮一號(hào)”并與之對(duì)接
D.今后在“天宮一號(hào)”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(yùn)動(dòng)可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng).有一顆赤道衛(wèi)星,測(cè)得其距離地球表面高度為h,其運(yùn)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(shí)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(shí)間.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

為了探測(cè)x星球,載著登陸艙的探測(cè)飛船在該星球中心為圓心,半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng),此時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí),若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比

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同步練習(xí)冊(cè)答案