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登月火箭关闭发动机后在离月球表面112 km的空中沿圆形轨道运行,周期为120.5 min,月球的半径是1 740 km,根据这些数据计算月球的质量和平均密度.(G=6.67×10-11 N·m2/kg2

解析:万有引力提供火箭绕月球做匀速圆周运动的向心力,由此可以求解月球质量,结合球体表达式即可求取月球密度.

设月球半径为R,月球质量为M,月球密度为ρ,登月火箭离月球球面高度为h,运行周期为T,火箭质量为m,则G=m(R+h)(2,所以M==7.18×1022 kg.根据公式V=πR3和ρ=可得:ρ==2.7×103 kg/m3.

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