近年來,因中國的“嫦娥探月”、美國的火箭撞月、印度的“月船一號”等讓公眾重新燃起了對月球的激情.某同學(xué)在物理學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料為:地球半徑R=6400km,月球半徑r=1740km,地球表面重力加速度g0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g′=1.56m/s2,月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速度v=1000m/s,月球繞地球轉(zhuǎn)動一周的時間T=27.3天,光速c=2.998×105km/s,假設(shè)某次實驗中用激光器向位于頭頂正上方的月球表面發(fā)射出的激光光束,經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面發(fā)射回來的激光信號,利用上述數(shù)據(jù)可算出地球表面與月球表面之間的距離s,則下列方法正確的是( 。
A、利用激光束的發(fā)射,用s=cg
t
2
計算出s
B、利用月球運動的線速度及周期關(guān)系v=
2π(s+R+r)
T
計算s
C、利用地球表面的重力加速度、地球半徑及月球運動的 線速度關(guān)系mg0=m
v2
s+R+r
計算s
D、利用月球表面的重力加速度、地球半徑及月球運動周期關(guān)系mg′=m
2
T2
(s+R+r)
計算s
分析:分析題意可知可以利用從月球表面發(fā)射回來的激光信號和月球運動的線速度及周期關(guān)系計算地球表面與月球表面之間的距離.
解答:解:假設(shè)某次實驗中用激光器向位于頭頂正上方的月球表面發(fā)射出的激光光束,經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面發(fā)射回來的激光信號,根據(jù)光的可逆性和光速,利用上述數(shù)據(jù)可算出地球表面與月球表面之間的距離s=c
t
2
,故A項錯誤;
也可利用月球運動的線速度及周期關(guān)系v=
2π(s+R+r)
T
計算s,故B項正確.
利用月球處的重力加速度g″、地球半徑及月球運動的線速度關(guān)系
mg″=m
v2
s+R+r
=m
2
T2
(s+R+r)
計算s,但g″≠g′≠g0,故CD項錯誤.
故選:B.
點評:此題關(guān)鍵是知道計算月球表面到地球表面的距離的兩種方法,然后分別計算即可求得.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

2007年10月24日18時05分,中國第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空,“嫦娥奔月”成為中國航天的現(xiàn)實,為了方便研究,我們將“嫦娥奔月”的過程簡化為:“嫦娥一號”升空后,首先進(jìn)入周期為T1的近地圓軌道,然后在地面的指令下經(jīng)過一系列的變軌后最終被月球捕獲,在距離月球表面為h的軌道上繞月球做勻速圓周運動.已知地球質(zhì)量為M1,半徑為R1,月球質(zhì)量為M2,半徑為R2.求:“嫦娥一號”繞月球運動時的周期T2(最終結(jié)果用題目中的物理量為表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國的探月計劃分三個階段,2007年10月24日18時05分,搭載著我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”的長征三號甲運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心三號塔架點火發(fā)射,這是第一階段,衛(wèi)星將環(huán)月飛行,拍攝一些月球表面的三維圖象.第二階段,探測器將在月球上實現(xiàn)軟著陸.而在第三階段,中國將發(fā)射一個能收集月球樣品,并能重返地球的宇宙飛行器.中國計劃在2017年實現(xiàn)返回式月球軟著陸器對月球進(jìn)行科學(xué)探測,如圖所示,屆時將發(fā)射一顆運動半徑為r的繞月衛(wèi)星,登月著陸器從繞月衛(wèi)星出發(fā),沿橢圓軌道降落到月球的表面上,與月球表面經(jīng)多次碰撞和彈跳停下來.假設(shè)著陸器第一次彈起的最大高度為h,水平速度為v1,第二次著陸時速度為v2,已知月球半徑為R,著陸器質(zhì)量為m,不計一切阻力和月球的自轉(zhuǎn).求:
(1)月球表面的重力加速度g
(2)在月球表面發(fā)射一顆月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國發(fā)射的“嫦娥一號”探月衛(wèi)星沿近似于圓的軌道繞月飛行.為了獲得月球表面全貌的信息,讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化,衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)地用微波信號發(fā)回地球.設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m,地球和月球的半徑分別為R和R1,月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1,月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期為T.假定在衛(wèi)星繞月運行的一個周期內(nèi),衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面,求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號因月球遮擋而不能到達(dá)地面的時間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示,忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動對遮擋時間的影響).

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科目:高中物理 來源: 題型:

(選做,適合選修3-4的同學(xué))
我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動,2007年10月24日,我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射.相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球.而言,中國航天還有很多艱難的路要走.若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況,他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表,測了一下時間,于是他估測出月球表面上的自由落體加速度.請?zhí)骄恳幌,他是怎樣估測的?

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同步練習(xí)冊答案