据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验

◎ 题目

据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.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;
(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是多少?

◎ 答案

(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=
2
hv20
x2

(2)设月球的质量为M,对月球表面质量为m的物体,有
GMm
R2
=mg
解得:M=
2
hR2v20
Gx2

(3)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v,则有
m′g=
m′v2
R

解得:v=
v0
x

2Rh

答:(1)月球表面的重力加速度是
2
hv20
x2

(2)月球的质量是
2
hR2v20
Gx2

(3)环绕月球表面运动的宇宙飞船的速率是
v0
x

2Rh

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“据中国月球探测计划的有关负责人披露,未来几年如果顺利实现把宇航员送入太空的目标,中国可望在2010年以前完成首次月球探测.一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验…”主要考查了你对  【平抛运动】,【万有引力定律的其他应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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