测工程的想象标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想.一位勤于思考的同学,

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  • 解题思路:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的知识求出月球表面的重力加速度.根据万有引力等于重力求出月球的质量.

    以宇宙飞船将贴着月球的表面运行,轨道半径等于月球的半径.求出飞船的速率.

    (1)物体在月球表面做平抛运动,

    水平方向上:x=v0t

    竖直方向上:h=[1/2]gt2

    月球表面的重力加速度:g=

    2

    hv20

    x2

    设月球的质量为M,对月球表面质量为m的物体,根据万有引力等于重力有

    [GMm

    R2=mg

    解得:M=

    2

    hR2v20

    G x2

    根据密度的公式得:ρ=

    M/V]=

    3h

    v20

    2GπRx2.

    (2)设环绕月球表面飞行的宇宙飞船的速率为v,根据万有引力等于重力则

    有:mg=

    mv2

    R

    解得:v=

    v0

    x

    2hR

    答:(1)月球的密度为

    3h

    v20

    2GπRx2;

    (2)环绕月球表面的宇宙飞船的速率为

    v0

    x

    2hR.

    点评:

    本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.

    考点点评: 本题考查应用万有引力定律解决实际问题的能力,关键要建立模型,理清思路.

    重力加速度g是联系天体运动和星球表面物体的运动的桥梁.