若宇航員在月球表面附近自高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)小球，測(cè)出小球的水平射程為L(zhǎng)．已知月球半徑為R，若在月球上發(fā)射一顆衛(wèi)星，使它在月球表面附近繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．萬(wàn)有引力常量為G，求
（1）該衛(wèi)星的周期；
（2）月球的質(zhì)量．
（1）豎直方向上：h=
1
2
gt2
水平方向上：L=v0t
解得：g=
2v02h
L2

設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，則mg=m
4π2
T2
R
解得：T=
2πL
v0
R
2h

（2）月球表面附近滿足：mg=G
Mm
R2
．
解得：M=
2v02hR2
GL2
．
答：（1）衛(wèi)星的周期為
2πL
v0
R
2h
．
（2）月球的質(zhì)量為
2v02hR2
GL2
．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

圖示是我國(guó)的“探月工程”向月球發(fā)射一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”過程簡(jiǎn)圖．月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備．設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：
A．計(jì)時(shí)表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)，D．天平一只（附砝碼一盒）．
在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量，利用上述兩次測(cè)量的物理量可出推導(dǎo)出月球的半徑和質(zhì)量．（已知萬(wàn)有引力常量為G），要求：
（1）說明機(jī)器人是如何進(jìn)行第二次測(cè)量的？
（2）試推導(dǎo)用上述測(cè)量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式．
（3）若已知R月=
1
4
R地，g月=
1
6
g地，則近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度約為近地衛(wèi)星運(yùn)行速度的多少倍？

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個(gè)階段實(shí)施：首先在2007年發(fā)射環(huán)繞月球的衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，深入了解月球；到2012年發(fā)射月球探測(cè)器，在月球上進(jìn)行實(shí)地探測(cè)；到2017年送機(jī)器人上月球，建立觀測(cè)站，實(shí)地實(shí)驗(yàn)采樣并返回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備．設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船登陸月球，在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A．計(jì)時(shí)表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)，D．天平一只（附砝碼一盒）．宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t．飛船在月球上著陸后，宇航員利用所帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量，并利用測(cè)量結(jié)果計(jì)算出了月球的半徑和質(zhì)量．若已知萬(wàn)有引力常量為G，則：
（1）說明宇航員是如何進(jìn)行第二次測(cè)量的？
（2）利用宇航員測(cè)量的量（用符號(hào)表示）來求月球的半徑和質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備．設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A．計(jì)時(shí)表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)，D．天平一只（附砝碼一盒）．在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t．飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量，科學(xué)家利用上述兩次測(cè)量數(shù)據(jù)便可計(jì)算出月球的半徑和質(zhì)量．若已知萬(wàn)有引力常量為G，則：
（1）簡(jiǎn)述機(jī)器人是如何通過第二次測(cè)量物體在月球所受的重力F
（2）試?yán)脺y(cè)量數(shù)據(jù)（用符號(hào)表示）求月球的半徑和質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源：2014屆浙江省浙東北三校高一下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

尋找地外文明與地球外的生存環(huán)境一直是科學(xué)家們不斷努力的目標(biāo)。如圖所示是我國(guó)的“探月工程”向月球發(fā)射一顆繞月探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”過程簡(jiǎn)圖．月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備．現(xiàn)設(shè)想你是宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A．計(jì)時(shí)表一只，B．彈簧秤一把，C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)，D．天平一臺(tái)(附砝碼一盒)．在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，你已測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為T．為了能測(cè)算出月球的半徑和質(zhì)量，飛船的登月艙在月球上著陸后，你遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量．（已知萬(wàn)有引力常量為G），求：

（1）說明你給機(jī)器人發(fā)的指令,如何讓它進(jìn)行第二次測(cè)量的？

（2）試推導(dǎo)用上述測(cè)量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式．

 (3)若已知，則可以推知近月衛(wèi)星的運(yùn)行速度約為近地衛(wèi)星運(yùn)行速度的多少倍？

 

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科目：高中物理 來源：2013屆安徽省合肥三校高一下學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備。設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A.計(jì)時(shí)表一只，B.彈簧秤一把，C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)，D.天平一只（附砝碼一盒）。在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用時(shí)間為t，飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行第二次測(cè)量，科學(xué)家利用上述兩次測(cè)量數(shù)據(jù)便可計(jì)算出月球的半徑和質(zhì)量。若已知萬(wàn)有引力常量為G，則：

（1）遙控機(jī)器人在第二次測(cè)量中利用所攜帶的什么儀器完成物體在月球所受重力F的測(cè)量。

（2）試?yán)脺y(cè)量數(shù)據(jù)（用符號(hào)表示）球月球的半徑和質(zhì)量。

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案