我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安

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我国在2007年成功发射一颗绕月球飞行的卫星，计划在2012年前后发射一颗月球软着陆器，在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球．设想着陆器完成了对月球表面的考察任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程如图所示．设轨道舱的质量为m，月球表面的重力加速度为g，月球的半径为R，轨道舱到月球中心的距离为r，引力常量为G，则试求：
（1）月球的质量；
（2）轨道舱的速度大小和周期．

答案

（1）在月球表面，有：mg=

GMm

…①
得月球的质量为：M=

gR2

…②
（2）轨道舱绕月球做圆周运动时，由万有引力提供向心力，则有：

GMm

…③
由②③得：v=

gR2

…④
又由

GMm

=m(

2π

)2r…⑤
由②⑤得：T=2π

gR2

答：（1）月球的质量为

gR2

；
（2）轨道舱的速度大小为

gR2

，周期为2π

gR2

．

举一反三

2013年6月13日，神州十号与天宫一号成功实现自动交会对接．假设神州十号与天宫一号都在各自的轨道上做匀速圆周运动．已知引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A．由神州十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量

B．由神州十号运行的周期可以求出它离地面的高度

C．若神州十号的轨道半径比天宫一号大，则神州十号的周期比天宫一号小

D．漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态

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已知月球的半径为R，某登月飞船在接近月球表面的上空做匀速圆周运动时，周期为T飞船着陆后，宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“月面”上运动，已知拉力大小为F，拉力与水平面的夹角为θ，箱子做匀速直线运动．（引力常量为G）求：
（1）月球的质量．
（2）箱子与“月面”间的动摩擦因数μ．

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一物体在地球表面重90N，它在以a=g/3的加速度（g为地球表面上重力加速度）加速上升的火箭中的视重为40N，则此火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？

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在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，探测器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来．经过探测发现，火星可视为半径为R的均匀球体，它的一个卫星的圆轨道半径为r，周期为T．求：
（1）火星表面的重力加速度；
（2）探测器某次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度为v₀．求在它接下来运动到再次落到火星表面时往前飞行的距离．

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对某行星的一颗卫星进行观测，已知运行的轨迹是半径为r的圆周，周期为T，
（1）求该行星的质量；（2）测得行星的半径为卫星轨道半径的

，则此行星表面重力加速度为多大？

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