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    宇航员在地球表面上某一高度由静止释放一小球，经过4秒钟时间小球落地；若他在某星球表面上相同的高度由静止释放同一小球，需经过8秒钟时间小球落到星球表面．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）
    （1）求该星球表面附近的重力加速度g’；
    （2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．
    分析：（1）根据匀变速直线运动的规律得出加速度之比，从而得出星球表面的重力加速度．
    （2）根据万有引力等于重力求出星球的质量M星与地球质量M地之比．
    解答：解：（1）根据匀变速直线运动的规律得
    地球表面h=
    1
    2
    gt2=80m
    某星球表面h=
    1
    2
    g′
    t
    2
    1

    解得：g′=2.5m/s2．
    （2）根据万有引力等于重力得
    地球表面mg=
    GMm
    R2

    g=
    GM
    R2

    g′
    g
    =
    M星R2
    R
    2
    星
    M

    M星 
    M
    =
    1
    64

    答：（1）该星球表面附近的重力加速度是2.5m/s2．
    （2）该星球的质量与地球质量之比M星：M地=1：64
    点评：解决本题的关键掌握万有引力等于重力G
    Mm
    R2
    =mg，会根据重力加速度之比求出天体的质量之比．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    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地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=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：

    宇航员在地球表面上滑得一单摆的振动周期为2s，若他将这一单摆带到某星球表面上，测得其振动周期为4s，忽略空气阻力，已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，设地球表面重力加速度为g，星球表面的重力加速度为g'，地球质量为M地，星球质量为M星，则（　　）
    A、g'：g=1：2B、g'：g=4：1C、M星：M地=1：16D、M星：M地=1：64

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    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？

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    （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地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=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°=
    1
    90
    ）．

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    科目：高中物理 来源：2007-2008学年江苏省徐州市高一（下）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    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地、m月和m卫，卫星绕月球运行的周期为T，轨道半径为r卫=2r，地球和月球的半径分别为r地=3r和r月=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，）．

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    科目：高中物理 来源：2011年湖北省黄冈中学、黄石二中联考高考物理模拟试卷（解析版） 题型：选择题

    宇航员在地球表面上滑得一单摆的振动周期为2s，若他将这一单摆带到某星球表面上，测得其振动周期为4s，忽略空气阻力，已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，设地球表面重力加速度为g，星球表面的重力加速度为g'，地球质量为M地，星球质量为M星，则（ ）
    A．g'：g=1：2
    B．g'：g=4：1
    C．M星：M地=1：16
    D．M星：M地=1：64

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