测工程的想象标志,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,
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解题思路:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的知识求出月球表面的重力加速度.根据万有引力等于重力求出月球的质量.

以宇宙飞船将贴着月球的表面运行,轨道半径等于月球的半径.求出飞船的速率.

(1)物体在月球表面做平抛运动,

水平方向上:x=v0t

竖直方向上:h=[1/2]gt2

月球表面的重力加速度:g=

2

hv20

x2

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

[GMm

R2=mg

解得:M=

2

hR2v20

G x2

根据密度的公式得:ρ=

M/V]=

3h

v20

2GπRx2.

(2)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v,根据万有引力等于重力则

有:mg=

mv2

R

解得:v=

v0

x

2hR

答:(1)月球的密度为

3h

v20

2GπRx2;

(2)环绕月球表面的宇宙飞船的速率为

v0

x

2hR.

点评:

本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.

考点点评: 本题考查应用万有引力定律解决实际问题的能力,关键要建立模型,理清思路.

重力加速度g是联系天体运动和星球表面物体的运动的桥梁.