题目内容

月球的质量约为地球的1/81,半径约为地球半径的1/4,地球上第一宇宙速度约为7.9km/s,则月球上第一宇宙速度为多少?(计算结果保留2位有效数字)
分析:求解第一宇宙速度(贴近中心天体表面的速度即为第一宇宙速度)应该根据万有引力提供向心力来计算.
根据等式表示出所要求解的物理量,再根据已知条件进行比较.
解答:解:设地球的质量和半径分别为M1、R1,月球的质量和半径分别为M2、R2
根据题意,则有:M1:M2=81:1   R1:R2=4:1,
物体绕星体表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度,
有:G
Mm
R2
=m
v2
R

可得,第一宇宙速度为   v=
GM
R

故地球与月球的第一宇宙速度之比为v1v2=
GM1
R1
?
R2
GM2
=
M1R2
M2R1
=
81
1
?
1
4
=9:2

又地球第一宇宙速度v1=7.9km/s
故月球第一宇宙速度v2=1.8km/s
答:月球第一宇宙速度是1.8km/s.
点评:本题关键是根据第一宇宙速度的表达式列式求解,其中第一宇宙速度为贴近星球表面飞行的卫星的环绕速度!
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