摘要:中国首个月球探测计划“嫦娥工程 预计在2017年送机器人上月球.实地采样送回地球.为载人登月及月球基地选址做准备.设想我国宇航员随“嫦娥 号登月飞船绕月球飞行.飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只.B.弹簧秤一把.C.已知质量为m的物体一个.D.天平一只.在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动.宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t.飞船的登月舱在月球上着陆后.遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量.利用上述两次测量的物理量可出推导出月球的半径和质量.(已知万有引力常量为G).要求: (1)说明机器人是如何进行第二次测量的? (2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式. 解析:(1)机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体.静止时读出弹簧秤的读数F.即为物体在月球上所受重力的大小 (2)在月球上忽略月球的自转可知 =F ① ② 飞船在绕月球运行时.因为是靠近月球表面.故近似认为其轨道半径为月球的半径R.由万有引力提供物体做圆周运动的向心力可知③又 ④ 由①.②.③.④式可知月球的半径 月球的质量

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