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如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想.一位勤于思考的同学,为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量出该平抛物体的水平位移为x.通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量.
(1)物体在月球表面做平抛运动,有
水平方向上:x=v0t
竖直方向上:h=
1
2
gt2

解得月球表面的重力加速度:g=
2h
v20
x2

(2)设月球的质量为M,对月球表面质量为m的物体,根据万有引力等于重力有G
Mm
R2
=mg
解得:M=
2hR2
v20
Gx2

答:(1)月球表面的重力加速度g=
2h
v20
x2

(2)月球的质量M=
2hR2
v20
Gx2
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列,达到国际领先水平.某飞船发射升空进入预定轨道后,绕地球做匀速圆周运动.已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求飞船绕地球飞行时距地面的高度h.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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A.嫦娥三号的发射速度大于11.2km/s
B.嫦娥三号在环月段圆轨道上的运行速度小于7.9km/s
C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在22世纪末,一宇航员乘宇宙飞船到达一半径为r的某星球地面,(该星球地面的重力加速度g未知).他将所带的一个如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率从半圆管下入口处进入管内,测得A通过最高点C后,从C点平抛飞落到水平面上耗时为T.测得B通过最高点C时,对管壁上下部的压力均为0,还测得A、B两球落地点间的水平距离差为4R,且A球射出C点时的速度vA大于B球射出C点时的速度vB,已知万有引力恒量为G,忽略该星球的自转,球的体积公式为V=
4
3
πr3.求:
(1)该星球地面的重力加速度g;
(2)该星球的密度ρ;
(3)A通过最高点C时,管壁上部对A的压力为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在宇宙探索中,科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的
1
2
.宇航员登陆到该行星的表面时,将长度L=0.45m的细绳一端固定,另一端系质量m=0.1kg的金属球,并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动.已知地球表面重力加速度g=10m/s2.求:
(1)该行星表面的重力加速度g′;
(2)金属球通过最高点时线速度大小;
(3)金属球通过最低点时线速度大小.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,两个质量均为M,半径均为R的均匀球,其最近两点间的距离为L,则它们间的万有引力大小为(  )
A.两球不可以看成质点,无法计算
B.G
M2
L2
C.G
M2
(L+R)2
D.G
M2
(L+2R)2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一个在地球上做简谐运动的单摆,其振动图象如图1所示,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动图象如图2所示.若已知该行星的质量为地球质量的2倍,求该行星的半径与地球半径之比.

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