“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R。

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“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步，已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周，距月球表面高度为H，飞行周期为T，月球的半径为R。试求：
(1)月球的质量M；
(2)如果在月球表面做平抛运动实验，物体抛出时离地面高度为h（h远小于R），水平位移为L，则物体抛出时初速度是多少？

答案

解：(1)设“嫦娥一号”质量为m₁，做圆周运动时，万有引力提供向心力，则

①
解得

②
(2)设月球表面的重力加速度为g₀，质量为m的物体在月球表面的重力等于万有引力，则

③
设平抛物体的初速度为v₀，飞行时间为t，则

④，L=v₀t ⑤
由②③④⑤解得

⑥

举一反三

近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆。某火星探测器绕火星做匀速圆周运动，它的轨道距地面的高度等于火星的半径，它的运动周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（）
A．ρ=kT
B．ρ=k/T
C．ρ=kT²
D．ρ=k/T²

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中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，它的自转周期为T=

。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G=6.67×10^－11 N·m²/kg²）

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据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为[ ]
A、0.5
B、2
C、3.2
D、4

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一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体。要确定该行星的密度，只需要测量[ ]
A．飞船的轨道半径
B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期
D．行星的质量

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中国月球探测工程的形象标志，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，象征着月球探测工程的终极梦想。一位勤于思考的同学，为探月宇航员设计了如下的实验：在距月球表面高h处以初速度v₀水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球表面的重力加速度；
（2）月球的质量；
（3）环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少？

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