解题思路:(1)根据圆周运动的知识v=[2πr/T]求出探月卫星线速度的大小;
(2)根据万有引力提供向心力,列出等式求出中月球的质量,再根据密度定义求解密度;
(3)月球第一宇宙速度是靠近月球的环绕速度,由万有引力提供向心力求解.
(1)探月卫星线速度的大小为:v=
2π(h+R)
T;
(2)设月球的质量为M,其平均密度为
.
ρ,探月卫星的质量为m,月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,所以:G=
Mm
(h+R)2=m(h+R)
4π2
T2;
解得月球的质量为:M=
4π2(R+h)3
GT2;
由于:M=
4
3πR3
.
ρ;
联立解得月球的平均密度为:
.
ρ=
3π(R+h)3
GT2R3;
(3)设月球第一宇宙速度的大小为v1,由于:G
Mm
R2=m
v21
R;
解得:v1=
2π(R+h)
T
R+h
R;
答:(1)探月卫星的线速度的大小为
2π(h+R)
T;
(2)月球的平均密度为
.
ρ=
3π(R+h)3
GT2R3;
(3)月球第一宇宙速度的大小为
2π(R+h)
T
R+h
R.
点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用.
考点点评: 能正确根据卫星运动时的向心力由万有引力提供列出等式求解,第一宇宙速度也是近星的环绕速度.