我国航天计划的下一目标是登上月球,当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:A计时表一只;B弹簧测力计一个;C已知质量为m的物体一

我国航天计划的下一目标是登上月球,当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:A计时表一只;B弹簧测力计一个;C已知质量为m的物体一

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我国航天计划的下一目标是登上月球,当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:A计时表一只;B弹簧测力计一个;C已知质量为m的物体一个;D天平一只(附砝码一盒).已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R及月球的质量M(已知引力常量为G)
(1)两次测量不需要选用的器材为________ (填选项前的字母).
(2)两次测量的物理量是____           ____和_____                 ___.
(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式.
R=______             __,M=_____                    ___.
答案
(1)D (2)飞船绕月球运行的周期T、质量为m的物体在月球表面所受重力的大小F (3)  
解析

试题分析:需要测量出月球表面的重力加速度和月球表面卫星的公转周期,从而需要选择相应器材.
(1)重力等于万有引力
万有引力等于向心力,由以上两式解得

由牛顿第二定律
F=mg------③
因而需要用计时表测量周期T,用天平测量质量,用弹簧秤测量重力;
故选D.
(2)由第一问讨论可知,需要用计时表测量周期T,用天平测量质量,用弹簧秤测量重力;
故答案为:飞船绕月球表面运行的周期T,质量为m的物体在月球上所受的重力F.
(3)由①②③三式可解得

要测量月球的半径和质量,根据重力等于万有引力和万有引力等于向心力,列式求解会发现
点评:本题关键先要弄清实验原理,再根据实验原理选择器材,计算结果.
举一反三
设地球半径为R,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,第一宇宙速度为v1,同步卫星离地心距离为r,运行速率为v2,加速度为a2,下列关系中正确的有(    )
A.B.C.D.

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我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体AB构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为TAB的距离为r,已知引力常量为G。由此可求出两星的质量之和为                
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下列情形中,哪些能求得地球的质量:(  )
A.已知地球的半径和地球表面的重力加速度
B.已知近地卫星的周期和它的向心加速度
C.已知卫星的轨道半径和运行周期
D.已知卫星质量和它的离地高度

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三个人造地球卫星A,B,C在地球的大气层外沿如图所示的方向做匀速圆周运动,已知mA=mmc,下列说法中正确的是(    )
A.线速度大小关系VA > VB = VC
B.周期大小关系TATB = TC
C.向心力大小关系FA = FB <FC
D.轨道半径和周期关系

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地球同步卫星离地心距离为r,运动速率为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度v2,地球的半径为R,则 ①    ②  以上表达式中正确的是(    )
A.①B.②C.③D.④

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