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我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日成功发射绕月运行的探月卫星“嫦娥Ⅰ号”.设该卫星可贴近月球表面运动且轨道是圆形的,已知地球半径约是月球半径的4倍,地球质量约是月球质量的81倍,地球近地卫星的周期约为84min,地球表面重力加速度g取10m/s2,求:
(1)绕月表面做匀速圆周运动的“嫦娥Ⅰ号”,其运动周期约是多大?
(2)设想宇航员在月球表面上做自由落体实验,某物体从离月球表面20m处自由下落,约经多长时间落地?
设地球质量为M,半径为R,近地卫星的质量为m,周期为T0,它受地球的万有引力提供向心力,则
GMm
R2
=m(
T0
)
2
R

设月球质量为M1,半径为R1,探月卫星的质量为m1,周期为T1,它受月球的万有引力提供向心力,则
GM1m1
R12
=m1(
T1
)2R1

T1
T0
=
M 
M1
?(
R1
R 
)3
=
81
1
×
1
64
=
9
8

T1=94.5min
(2)设地球表面重力加速度g,月球表面重力加速度g1,自由下落高度为h,
根据星球表面的物体受到的重力等于万有引力,在地球和月球上都有
mg=G
Mm
R2

m1g1=G
M1m1
R12

下式比上式得:
g1
g
=
M1
M
?(
R 
R1
)2=
1
81
×
16
1

所以g1=
160
81
m/s2

根据自由落体运动的规律
h=
1
2
at12

t1=
2h 
g1
=
2×20
160
81
s=4.5s

答:(1)绕月表面做匀速圆周运动的“嫦娥Ⅰ号”,其运动周期约是94.5min.
(2)设想宇航员在月球表面上做自由落体实验,某物体从离月球表面20m处自由下落,约经4.5s落地.
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(2011?武昌区模拟)我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射,“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字-“广寒宫”.
(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,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r.
(2)若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,小球落回抛出点.已知月球半径为r,引力常量为G,请求出月球的质量M

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(1)绕月表面做匀速圆周运动的“嫦娥Ⅰ号”,其运动周期约是多大?
(2)设想宇航员在月球表面上做自由落体实验,某物体从离月球表面20m处自由下落,约经多长时间落地?

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(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,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r

(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度vo竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点。已知月球半径为r,引力常量为G,请求出月球的质量M

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(10分)我国已启动“嫦娥工程”,并于2007年10月24日和2010年10月1日分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射, “嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字—“广寒宫”.

(1)若已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动的周期为,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径

(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度竖直向上抛出一个小球,经过时间,小球落回抛出点.已知月球半径为,引力常量为,请求出月球的质量

 

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(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,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,请求出月球绕地球运动的轨道半径r。

(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度vo竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点。已知月球半径为r,引力常量为G,请求出月球的质量M

 

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