题目内容
人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图K19-4甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g0,试估算太阳的半径.
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图K19-4
[解析] 设太阳半径为R日、月球半径为R月,地月、地日之间的距离分别为r地月
、r地日.
质量为m的物体在月球表面,有
mg0=G![]()
质量为m′的嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,有G
=m′
2R月
在观察上弦月时,由几何关系,有
=cosθ
当月球正好是满月时,月球和太阳看起来一样大,由几何关系,有
=![]()
由于天体之间的距离远大于天体的半径,有
=![]()
故
=![]()
联立解得:R日=
.
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