我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星的發(fā)射成功，重新點燃起國人對月球的激情．根據(jù)天文觀測，月球半徑為R=1738km，月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的
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，月球表面在陽光照射下的溫度可達127℃，此時水蒸氣分子的平均速率達到v0=2000m/s．試通過計算分析月球表面沒有水的原因．（取地表面的重力加速度g=9.8m/s2，水蒸氣分子的平均速率指的是各分子速率的平均值）
分析：根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出月球的第一宇宙速度，與水蒸氣分子溫度達127°C時的速率進行比較，從而判斷月球表面是否有水．
解答：解：假設(shè)月球表面有水，則這些水在127°C時達到的平均速率v0=2000m/s必須小于月球表面的第一宇宙速度，否則這些水將不會降落回月球表面，導(dǎo)致月球表面無水．
取質(zhì)量為m的某水分子，設(shè)月球表面的第一宇宙速度為v1，
因為G
Mm
R2
=m
v12
R

又mg月=G
Mm
R2
，g月=
g
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聯(lián)立解得v1=1700m/s．
因為v1＜v0，這些水分子將會象衛(wèi)星繞月球轉(zhuǎn)動而不落到月球表面，使月球表面無水．
點評：解決本題的關(guān)鍵掌握第一宇宙速度的求法，以及掌握萬有引力等于重力的運用．
練習(xí)冊系列答案
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科目：高中物理 來源：2012屆浙江省高考物理總復(fù)習(xí)章節(jié)精練精析（第4章）（帶解析） 題型：計算題

月球自轉(zhuǎn)一周的時間與月球繞地球運行一周的時間相等，都為T0.我國的“嫦娥二號”探月衛(wèi)星于2010年10月成功進入繞月運行的“極月圓軌道”，這一圓形軌道通過月球兩極上空，距月面的高度為h.若月球質(zhì)量為m月，月球半徑為R，引力常量為G.
(1)求“嫦娥二號”繞月運行的周期．
(2)在月球自轉(zhuǎn)一周的過程中，“嫦娥二號”將繞月運行多少圈？
(3)“嫦娥二號”攜帶了一臺CCD攝像機(攝像機拍攝不受光照影響)，隨著衛(wèi)星的飛行，攝像機將對月球表面進行連續(xù)拍攝．要求在月球自轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，將月面各處全部拍攝下來，攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少是多少？

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(1)求“嫦娥二號”繞月運行的周期．

(2)在月球自轉(zhuǎn)一周的過程中，“嫦娥二號”將繞月運行多少圈？

(3)“嫦娥二號”攜帶了一臺CCD攝像機(攝像機拍攝不受光照影響)，隨著衛(wèi)星的飛行，攝像機將對月球表面進行連續(xù)拍攝．要求在月球自轉(zhuǎn)一周的時間內(nèi)，將月面各處全部拍攝下來，攝像機拍攝時拍攝到的月球表面寬度至少是多少？

 

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