(2007•湖南模拟)宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点
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解题思路:(1)结合动量定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律求出月球表面的重力加速度,根据万有引力提供向心力求出最小的发射速度.

(2)根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出环月卫星的周期.

设月球表面重力加速度为g,月球质量为M

根据动量定理有:I=mv0

在最高点有:mg=m

v2

r

根据机械能守恒定律得,

1

2mv02=mg•2r+

1

2mv2

联立三式得g=

I2

5m2r

∵在月球发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度

∴vmin=

GM

R=

gR=

I

5mr

5Rr

GMm

(2R)2=m(

T)2•2R

∴T=2π

(2R)3

GM

GM=gR2

代入得T=2π

(2R)3

gR2=

点评:

本题考点: 万有引力定律及其应用.

考点点评: 本题综合考查了动量定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律、以及万有引力提供向心力、万有引力等于重力这两个理论,综合性较强,对学生的能力要求较高,需加强训练.