摘要:15.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.设想机器人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.天平一台. 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.机器人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..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示数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: mg月=F G=mg月 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: G=mR.又T= 联立可得:月球的半径R== 月球的质量M=. [答案] (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示数F.即为物体在月球上所受重力的大小. (2)R= M=

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