Question

（2013安徽望江二中月考）中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球，實(shí)地采樣送回地球，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備．設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器：A.計(jì)時(shí)表一只；B.彈簧測(cè)力計(jì)一把；C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)。在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后，遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測(cè)量，利用上述兩次測(cè)量的物理量可以推導(dǎo)出月球的半徑和質(zhì)量．(已知引力常量為G，忽略月球的自轉(zhuǎn)的影響)

(1)說(shuō)明機(jī)器人是如何進(jìn)行第二次測(cè)量的？用相應(yīng)的符號(hào)表示第二次測(cè)量的物理量，并寫(xiě)出相關(guān)的物的物理關(guān)系式，

(2)試用上述兩次測(cè)量的物理量和已知物理量推導(dǎo)月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式．

Answer 1

飛船靠近月球表面繞月球運(yùn) 行時(shí)，近似認(rèn)為其軌道半徑為月球的半徑R，有

 

 ②………………………（2分）

又T＝  ③………………………（1分）

 

解得月球的半徑.                    ………………（2分）    

 

月球的質(zhì)量.                    ………………（2分）