综合题9.0分
物理

18.宇航员驾驶宇宙飞船到达月球,他在月球表面做了一个实验:在离月球表面高度为h处,将一小球以初速度v0水平抛出,水平射程为x。已知月球的半径为R,万有引力常量为G。不考虑月球自转的影响。求:

(1)月球表面的重力加速度大小g0 ;

(2)月球的质量M;

(3)飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。

正确答案及相关解析

正确答案

(1)

(2)

(3)

解析

(1)设飞船质量为m设小球落地时间为t,

根据平抛运动规律水平方向         

 竖直方向              

解得                    

(2)在月球表面忽略地球自转时有        

解得月球质量

由万有引力定律和牛顿第二定律  

 解得         

考查方向

本题主要考查了平抛运动,万有引力定律和天体的匀速圆周运动

易错点

飞船在近月轨道绕月球做匀速圆周运动时轨道半径等于月球半径,本题运算量较大易出现运动算错误。

知识点

万有引力定律及其应用