Question

【題目】我國航天計劃的下一個目標是登上月球，當飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實驗器材：

A．計時表一只；

B．彈簧測力計一把；

C．已知質量為m的物體一個；

D．天平一只(附砝碼一盒)。

已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據測量的數據，可求出月球的半徑R 及月球的質量M(已知萬有引力常量為G)

(1)兩次測量所選用的器材分別為_______和________、__________(用選項符號表示)；

(2)兩次測量的物理量是______________________和___________________________；

(3)試用所給物理量的符號分別寫出月球半徑R和質量M的表達式R＝________，

M＝__________。

Answer 1

【答案】(1)A, B, C (2)繞行時的周期T， 著陸后物體的重力F，

【解析】

試題需要測量出月球表面的重力加速度和月球表面衛星的公轉周期，從而需要選擇相應器材．

（1）重力等于萬有引力

萬有引力等于向心力，由以上兩式解得

由牛頓第二定律

F=mg------③

因而需要用計時表測量周期T，用天平測量質量，用彈簧秤測量重力；

故選D．

（2）由第一問討論可知，需要用計時表測量周期T，用天平測量質量，用彈簧秤測量重力；

故答案為：飛船繞月球表面運行的周期T，質量為m的物體在月球上所受的重力F．

（3）由①②③三式可解得