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近年來,因中國的“嫦娥探月”、美國的火箭撞月、印度的“月船一號”等讓公眾重新燃起了對月球的激情.某同學在物理學習中記錄了一些與地球、月球有關的數據資料為:地球半徑R=6400km,月球半徑r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球繞地球轉動的線速度v=1000m/s,月球繞地球轉動一周的時間T=27.3天,光速c=2.998×105km/s,假設某次實驗中用激光器向位于頭頂正上方的月球表面發(fā)射出的激光光束,經過約t=2.565s接收到從月球表面發(fā)射回來的激光信號,利用上述數據可算出地球表面與月球表面之間的距離s,則下列方法正確的是( 。
A、利用激光束的發(fā)射,用s=cg
t
2
計算出s
B、利用月球運動的線速度及周期關系v=
2π(s+R+r)
T
計算s
C、利用地球表面的重力加速度、地球半徑及月球運動的 線速度關系mg0=m
v2
s+R+r
計算s
D、利用月球表面的重力加速度、地球半徑及月球運動周期關系mg′=m
2
T2
(s+R+r)
計算s
分析:分析題意可知可以利用從月球表面發(fā)射回來的激光信號和月球運動的線速度及周期關系計算地球表面與月球表面之間的距離.
解答:解:假設某次實驗中用激光器向位于頭頂正上方的月球表面發(fā)射出的激光光束,經過約t=2.565s接收到從月球表面發(fā)射回來的激光信號,根據光的可逆性和光速,利用上述數據可算出地球表面與月球表面之間的距離s=c
t
2
,故A項錯誤;
也可利用月球運動的線速度及周期關系v=
2π(s+R+r)
T
計算s,故B項正確.
利用月球處的重力加速度g″、地球半徑及月球運動的線速度關系
mg″=m
v2
s+R+r
=m
2
T2
(s+R+r)
計算s,但g″≠g′≠g0,故CD項錯誤.
故選:B.
點評:此題關鍵是知道計算月球表面到地球表面的距離的兩種方法,然后分別計算即可求得.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

2007年10月24日18時05分,中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空,“嫦娥奔月”成為中國航天的現實,為了方便研究,我們將“嫦娥奔月”的過程簡化為:“嫦娥一號”升空后,首先進入周期為T1的近地圓軌道,然后在地面的指令下經過一系列的變軌后最終被月球捕獲,在距離月球表面為h的軌道上繞月球做勻速圓周運動.已知地球質量為M1,半徑為R1,月球質量為M2,半徑為R2.求:“嫦娥一號”繞月球運動時的周期T2(最終結果用題目中的物理量為表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國的探月計劃分三個階段,2007年10月24日18時05分,搭載著我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”的長征三號甲運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號塔架點火發(fā)射,這是第一階段,衛(wèi)星將環(huán)月飛行,拍攝一些月球表面的三維圖象.第二階段,探測器將在月球上實現軟著陸.而在第三階段,中國將發(fā)射一個能收集月球樣品,并能重返地球的宇宙飛行器.中國計劃在2017年實現返回式月球軟著陸器對月球進行科學探測,如圖所示,屆時將發(fā)射一顆運動半徑為r的繞月衛(wèi)星,登月著陸器從繞月衛(wèi)星出發(fā),沿橢圓軌道降落到月球的表面上,與月球表面經多次碰撞和彈跳停下來.假設著陸器第一次彈起的最大高度為h,水平速度為v1,第二次著陸時速度為v2,已知月球半徑為R,著陸器質量為m,不計一切阻力和月球的自轉.求:
(1)月球表面的重力加速度g
(2)在月球表面發(fā)射一顆月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓的軌道繞月飛行.為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化,衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)地用微波信號發(fā)回地球.設地球和月球的質量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉動的周期為T.假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內,衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達地面的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉動對遮擋時間的影響).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(選做,適合選修3-4的同學)
我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動,2007年10月24日,我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射.相比較美國宇航員已經多次登陸月球.而言,中國航天還有很多艱難的路要走.若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況,他發(fā)現在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表,測了一下時間,于是他估測出月球表面上的自由落體加速度.請?zhí)骄恳幌,他是怎樣估測的?

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