题目内容

如图为中国月球探测工程标志,它以中国书法的笑触,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,我国自主研制的第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”的发射成功,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步.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v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.仅利用这五个数据可以估算出的物理量有( )

A.月球表面的重力加速度
B.月球的质量
C.环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率
D.环绕月球表面飞行的宇宙飞船的质量
【答案】分析:物体做平抛运动,由平衡运动的知识可以求出月球表面的重力加速度;
月球表面的物体受到的重力等于月球对物体的万有引力,据此可以求出月球的质量;
绕月球表面飞行的宇宙飞船做圆周运动所需向心力由万有引力提供,由牛顿第二定律可以求出其速度.
解答:解:A、物体做平抛运动,在竖直方向上:h=gt2,在水平方向上:x=vt,解得:g=,故A正确;
B、月球表面的物体受到的重力等于其所受的万有引力,即mg=,月球质量M=,故B正确;
C、环绕月球表面飞行的宇宙飞船做圆周运动的向心力由万有引力提供,由牛顿第二定律得:=m
解得:v=,故C正确;
D、根据已知条件可以求出月球质量,不能求出飞船质量,故D错误;
故选ABC.
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.应用平抛运动知识、万有引力定律、牛顿第二定律,即可正确解题.
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