题目内容
中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,宇航员在月球上着陆后,自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(这时月球表面可以看作是平坦的),已知月球半径为R,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面处的重力加速度及月球的质量M月?
(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?
(3)当着陆器绕距月球表面高H的轨道上运动时,着陆器环绕月球运动的周期是多少?
(1)月球表面处的重力加速度及月球的质量M月?
(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?
(3)当着陆器绕距月球表面高H的轨道上运动时,着陆器环绕月球运动的周期是多少?
(1)由平抛运动得
∴g=
着陆器在月球表面有:G
=mg∴M月=
故月球表面处的重力加速度g=
,月球的质量M月=
.
(2)着陆器绕月球表面运行有:
故最小的发射速度为
.
(3)由牛顿第二定律有:G
=m(R+H)
而GM=gR2
∴T=
故着陆器环绕月球运动的周期为T=
.
|
2h
| ||
| ∠2 |
着陆器在月球表面有:G
| Mm |
| R2 |
| 2hv0R2 |
| GL2 |
故月球表面处的重力加速度g=
2h
| ||
| ∠2 |
| 2hv0R2 |
| GL2 |
(2)着陆器绕月球表面运行有:
|
故最小的发射速度为
| v0 |
| L |
| 2hR |
(3)由牛顿第二定律有:G
| Mm |
| (R+H) |
| 4π2 |
| T2 |
而GM=gR2
∴T=
|
故着陆器环绕月球运动的周期为T=
|
练习册系列答案
相关题目