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已知月球质量是地球质量的,月球半径是地球半径的,在离月球表面38m处让质量为m=60kg的物体自由下落,求:

(1)月球表面的重力加速度;

(2)物体下落到月球表面所用的时间;

(3)物体在月球上的质量和“重力”与地球上的是否相同?

(已知地球表面重力加速度)

答案:略
解析:

(1)(2)6.3s(3)分别为588N114N

  (1)设月球表面的重力加速度为,由物体在月球表面受到的万有引力等于重力可得:

  

  

  由①②可得:

  即

  (2)与物体在地球上下落一样,在月球表面上物体的下落是匀加速运动.

  根据,得

  (3)在月球和地球上,物体的质量都是60kg.物体在月球上的“重力”和地球上的重力分别为:

  

  


练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

我国发射的“嫦娥一号”探月卫星,实现了国人百年奔月的梦想.
(1)如图1是某同学对“嫦娥一号”探月卫星绕月运行的可能轨道的猜想,其中不可能实现的是哪个图对应的轨道,你的理由是什么?

(2)如果宇航员在月球表面上,测出小物块自由下落h高度所用的时间为t;测出绕月卫星在靠近月球表面圆轨道上飞行时的周期是T,已知万有引力常量为G.请你用上述各量推导出月球质量的表达式.
(3)某学校物理兴趣小组研究“嫦娥一号”探月卫星的发射和运行情况时猜想:卫星要把拍摄到的各种图片信息,持续不断地用微波发回地面时,由于月球的遮挡,在地球上总有一段时间接收不到卫星发来的微波信号.为了验证自己的猜想,他们设计了如图2所示的电脑模拟实验:固定地球和月球模型,让卫星绕月旋转,在地球上安装微波接收器,证实了他们的猜想是正确的.
在实验中他们设计和测量的各类数据是:地球、月球和卫星的质量分别为m、m和m,卫星绕月球运行的周期为T,轨道半径为r=2r,地球和月球的半径分别为r=3r和r=r,地球与月球之间的质心距离为L=180r.请你求出:在这个模拟实验中,卫星绕月球运行一个周期的时间内,地球不能接收到卫星发射的微波信号的时间(万有引力恒量为G,cos89°=
190
).

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?山西二模)(1)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3(32He)”的化学元素.科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源.关于“氦3(32He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是
A
A

A.核反应方程式为32He+21H→42He+11
B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量
C.“氦3(32He)”一个核子的结合能大于“氦4(42He)”一个核子的结合能
D.“氦3(32He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量
(2)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2
求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;
②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

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科目:高中物理 来源: 题型:

[物理——选修3-5](15分)

   (1)(5分)月球土壤里大量存在着一种叫做“氦3( He)”的化学元素。科学家初步估计月球上至少有100万吨“氦3”,如果相关技术开发成功,将能为地球带来取之不尽的能源。关于“氦3(He)”核与氘核的反应,下列说法中正确的是         

              A.核反应方程式为He+H→He+H

              B.核反应生成物的质量将大于参加反应物的质量

              C.“氦3(He)”一个核子的结合能大于“氦4(He)”一个核子的结合能

              D.“氦3(He)”的原子核与一个氘核发生裂变将放出能量

   (2)(10分)如图所示,质量M =4 kg的滑板B静止放在光滑水平面上,其右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与木块A(可视为质点)之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.小木块A 以速度v0=10 m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动.已知木块A的质量m=1kg,g取10 m/s2

          求:①弹簧被压缩到最短时木块A的速度;

          ②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能.

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(14分)

 

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

【解析】:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得

                                ④

解得     M=6×1024kg                         ⑤

M=5×1024kg也算对)

23.【题文】(16分)

     如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解