(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.则月球绕地球运动的轨道半径为______;(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点.已知月球半径为R月,万有引力常量为G.则月球的密度为______.
问题描述:
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动.则月球绕地球运动的轨道半径为______;
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点.已知月球半径为R月,万有引力常量为G.则月球的密度为______.
答
(1)由万有引力充当向心力,有: GM月Mr2=M月(2πT)2r…①在地球表面附近有: mg=GMmR2 …③解①②得:r=3gR2T24π2;(2)小球做竖直上抛运动,则由t=2v0g,得:月球表面的重力加速度 g=2v0t在月球表...
答案解析:(1)根据万有引力提供向心力,结合万有引力等于重力,列式求出月球绕地球运动的轨道半径.
(2)小球做竖直上抛运动,由公式v=v0+at可求得月球表面的重力加速度g,忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式求解月球质量,从而算出月球的密度;
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力.并能灵活运用;重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.