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人类一直梦想登上月球，将月球作为人类的第二个家园．现根据观测已知月球的质量为M，半径为R，自转周期为T，万有引力常量为G．请你结合以上数据求下列各值：
（1）月球表面的重力加速度g月；
（2）月球的第一宇宙速度v；
（3）月球同步卫星的轨道半径r．
（1）根据万有引力等于重力得，G
Mm
R2
=mg月
解得g月=
GM
R2
．
（2）第一宇宙速的轨道半径等于星球半径．
根据G
Mm
R2
=m
v2
R
得，
v=
GM
R
．
（3）同步卫星环绕周期等于月球的自转周期
G
Mm
r2
=mr
4π2
T2

解得r=
3
GMT2
4π2
．
答：（1）月球表面的重力加速度g月=
GM
R2
；
（2）月球的第一宇宙速度v=
GM
R
．
（3）月球同步卫星的轨道半径r=
3
GMT2
4π2
．
练习册系列答案
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地球绕太阳的运动可看作是轨道半径为R的匀速圆周运动，太阳源源不断地向四周辐射能量，太阳光的总辐射功率为PS，太阳光在穿过太空及地球大气层到达地面的过程中，大约有30%的能量损耗。到达地面的太阳光由各种频率的光子组成，每个光子不仅具有能量，还具有动量，其能量与动量的比值为c，c为真空中的光速。（在计算时可认为每个光子的频率均相同）
（1）求射到地面的太阳光在垂直于太阳光方向的单位面积上的辐射功率Pe；
（2）辐射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，光子对被照射物体单位面积上所施加的压力叫做光压，假设辐射到地面的太阳光被地面全部吸收，求太阳光对地面的光压I；
（3）试证明：地球表面受到的太阳光辐射压力，和地球绕太阳做圆周运动的轨道半径R的平方成反比（PS可认为不变）。
质量为m的物体A在地球表面受到地球的万有引力大小为F，质量为2m的物体B离地面高度等于地球半径，物体B受到地球的万有引力大小为（　　）
A．2FB．FC．
F
2
D．
F
4
2013年6月11日下午，神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行．已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，飞船在近地点的速度为v1，飞船的质量为m．若取距地球无穷远处为引力势能零点，则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为Ep=-
GMm
r
，求：
（1）地球的半径；
（2）飞船在远地点的速度．
天文单位（简写AU）是天文常数之一．历史上定义为地球和太阳之间的平均距离．已知水星距离太阳为0.4AU，木星距离太阳约5.2AU，海王星距离太阳约30.1AU，则通过估算判断下述行星公转角速度最接近1
0-9
rad/s的是（　　）
A．水星B．地球C．木星D．海王星
神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列，达到国际领先水平．某飞船发射升空进入预定轨道后，绕地球做匀速圆周运动．已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，求飞船绕地球飞行时距地面的高度h．
在太阳系里有一千多颗小行星，某一颗行星绕日运行的半径是金星绕日运行半径的4倍，则两星绕日运行的周期之比为（　　）
A．1：16B．
16
：1		C．8：1D．1：1
一只小火箭放在某无大气层的星球表面的水平地面上，点火后在前5s时间内火箭受到的推力F的变化如图（a）所示，火箭速度变化如图（b）所示，不计火箭喷出气体的质量，则火箭在该星球表面由于星球的吸引而受到的重力是______N，火箭的质量为______kg．
银河系的恒星中大约四分之一是双星，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做同周期的匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，两星与轴的距离分别为R1和R2，已知万有引力常量为G，那么下列说法中正确的是：
A．这两颗星的质量一定相等B．这两颗星的角速度大小一定相等
C．这两颗星的质量之比为D．这两颗星的线速度之比为

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