“神舟”七號飛船的成功發(fā)射為我國在2010年實現(xiàn)探月計劃--“嫦娥工程”獲得了寶貴的經(jīng)驗．假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道運行．萬有引力常量為G，求：
（1）月球的質(zhì)量M；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）飛船在圓形軌道繞月球運行一周所需的時間T．
（1）月球表面的物體受到重力等于萬有引力
GMm
R2
=mg0
所以M=
g0R2
G

（2）飛船貼近月球表面飛行時的速度為第一宇宙速度，
此時重力等于萬有引力提供向心力mg0=
GMm
R2
=m
v2
R

所以v=
g0R

（3）由題可知，飛船的軌道半徑r=3R+R=4R
飛船做圓周運動，萬有引力提供向心力
GMm
r2
=mr(
2π
T
)2
將M=
g0R2
G
代入
解得：T=16π
R
g0

答：（1）月球的質(zhì)量M為
g0R2
G
；
（2）月球的第一宇宙速度v為
g0R
；
（3）飛船在圓形軌道繞月球運行一周所需的時間T為16π
R
g0
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在半徑為R的某星球上，從高為h的平臺上水平踢出一球，欲擊中水平面上的A點，若兩次踢球的方向都相同，第一次初速度為v1，著地點比A近了a，第二次初速度為v2，著地點卻比A遠了b，已知萬有引力常量為G，求該星球的質(zhì)量．

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我國研制并成功發(fā)射的“嫦娥三號”探測衛(wèi)星，在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運動，運行周期為T．若以R表示月球的半徑，引力常量為G，則下列說法正確的是（　　）
A．月球的質(zhì)量為
4π2(R+h)3
GT2
B．衛(wèi)星運行時的線速度為
2πR
T
C．衛(wèi)星運行時的向心加速度為
4π2h
T2
D．物體在月球表面自由下落的加速度為
4π2R
T2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

下列關于行星繞太陽運動的說法中，正確的是（　�。�
A．所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動
B．行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的焦點處
C．行星繞太陽運動的速率不變
D．所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

一物體在地球表面重90N，它在以a=g/3的加速度（g為地球表面上重力加速度）加速上升的火箭中的視重為40N，則此火箭離地球表面的距離為地球半徑的多少倍？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

已知地球的半徑為R，地面的重力加速度為g，引力常量為G，如果不考慮地球自轉的影響，那么地球的質(zhì)量表達式為______，地球平均密度的表達式為______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

嫦娥四號，專家稱“四號星”，計劃在2017年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為ρ，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據(jù)以上信息下列說法正確的是（　�。�
A．月球的第一宇宙速度為
gr
B．嫦娥四號繞月運行的速度為
gr2
R
C．萬有引力常量可表示為
3πr3
ρT2R3
D．嫦娥四號必須減速運動才能返回地球

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

利用下列那組數(shù)據(jù)，可以計算出地球的質(zhì)量（已知引力常量G）（　　）
A．已知地球的半徑R和地面的重力加速度g
B．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑r和線速度v
C．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度v和角速度w
D．已知衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的角速度w和周期T

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，而不致因萬有引力的作用吸引到一起．設二者質(zhì)量分別為m1和m2，二者相距L，萬有引力常數(shù)為G，
（1）試證明它們的軌道半徑之比、線速度之比都與它們的質(zhì)量成反比；
（2）試寫出它們的角速度的表達式．

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