若把“神舟”六号载人飞船绕地飞行的运行看作是在同一轨道上的匀速圆周运动,且已知运行的周期为T,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,用T、g、R能求出哪些与“
题型:乳山市模拟难度:来源:
若把“神舟”六号载人飞船绕地飞行的运行看作是在同一轨道上的匀速圆周运动,且已知运行的周期为T,地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,用T、g、R能求出哪些与“神舟”六号载人飞船有关的物理量?分别写出计算这些物理量的表达式(不必代入数据计算). |
答案
设地球之旅M,飞船质量为m,飞船轨道半径为r, 地球表面上质量为m′的物体所受重力等于地球对它的万有引力, 则m′g=, 则GM=gR2, 万有引力为飞船做圆周运动提供向心力, 由牛顿第二定律得:=m()2r, 解得,得飞船轨道半径r=, 飞船的角速度ω=, 飞船的频率f=, 飞船的线速度v=, 向心加速度a==, 离地面的高度h=-R; 答:所求物理量如上所述. |
举一反三
迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1-58lc”却很值得我们期待.该行星的温度在O℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日.“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍.设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则( )A.在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 | B.如果人到了该行星,其体重是地球上的2倍 | C.该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍 | D.由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 |
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木星绕太阳的公转,以及卫星绕木星的公转,均可以看做匀速圆周运动.已知万有引力常量,并且已经观测到木星和卫星的公转周期.要求得木星的质量,还需要测量的物理量是( )A.太阳的质量 | B.卫星的质量 | C.木星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径 | D.卫星绕木星做匀速圆周运动的轨道半径 |
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天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍,质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时,引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,由此估算该行星的平均密度为( )A.1.8×103kg/m3 | B.5.6×103kg/m3 | C.1.1×104kg/m3 | D.2.9×104kg/m3 |
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质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来的在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A.GMm(-) | B.GMm(-) | C.(-) | D.(-) |
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2011年12月5日,美国国家航空航天局(简称NASA)发布声明,证实通过开普勒 太空望远镜发现了“第二地球”-一颗名为开普勒22b的行星.该行星的半径约是地球的2.4倍,“开普勒22b”绕恒星“开普勒22”运动的周期为290天,轨道半径为R1,地球绕太阳运动的轨道半径为R2,测得R1:R2=0.85.球的体积公式V=πR3,由上述信息可知( )A.若开普勒22b的行星与地球密度相同,可知两行星表面的重力加速度之比2.4:1 | B.若开普勒22b的行星与地球密度相同,可知两行星表面的重力加速度之比1:2.4 | C.恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1:1 | D.恒星“开普勒22”与太阳的质量之比约为1:10 |
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