解题思路:(1)根据万有引力提供向心力,结合万有引力等于重力,列式求出月球绕地球运动的轨道半径.
(2)小球做竖直上抛运动,由公式v=v0+at可求得月球表面的重力加速度g,忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式求解月球质量,从而算出月球的密度;
(1)由万有引力充当向心力,有:
G
M月M
r2=M月([2π/T])2r…①
在地球表面附近有:
mg=G[Mm
R2 …③
解①②得:r=
3
gR2T2
4π2/];
(2)小球做竖直上抛运动,则由t=
2v0
g,得:月球表面的重力加速度 g=
2v0
t
在月球表面上,小球所受重力等于月球对小球的吸引力,
则由 mg=[GMm
r2
得:M=
g
R2月/G]
由于 ρ=[M/V]=
g
R2月
G
4
3π
R3月=
3v0
2πGR月t
故答案为:(1)
3
gR2T2
4π2
; (2)
3v0
2πGR月t
点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用.
考点点评: 解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力.并能灵活运用;重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.