假若几年后中国人乘宇宙飞船探索月球并完成如下实验:①当飞船停留在距月球一定的距离时,正对着月球发出一个激光脉冲,经过时间t后收到反射回来的信号,并测得此刻月球对
题型:日照模拟难度:来源:
假若几年后中国人乘宇宙飞船探索月球并完成如下实验:①当飞船停留在距月球一定的距离时,正对着月球发出一个激光脉冲,经过时间t后收到反射回来的信号,并测得此刻月球对观察者眼睛的视角为θ;②当飞船在月球表面着陆后,科研人员在距月球表面h处以初速度v0水平抛出一个小球,并测出落点到抛出点的水平距离为s.已知万有引力常量为G,光速为c,月球的自转影响以及大气对物体的阻力均不计.试根据以上信息,求: (1)月球的半径R; (2)月球的质量M. |
答案
(1)设飞船离月球表面的距离为d,由题意得 2d=ct
根据图示示意图,由几何知识得 R=(d+R)sin 解得:R= (2)设月球表面的重力加速度为g月,则 mg月= 得 g月= 小球做平抛运动,则有 h=g月t2 s=v0t 联立解得:M= 答: (1)月球的半径R为; (2)月球的质量M为. |
举一反三
某宇航员携带如下器材来到x星球上测量该星球表面处的重力加速度gx.这些器材是: A.天平一台(含砝码1盒) B.电子秒表一个 C.刻度尺一把 D.测力计一个 E.无弹性轻丝线若干根 F.重锤一个 G.带孔金属小球一个,直径已知为d H.支架,能满足实验所的固定作用. 请你设计两种实验帮助宇航员测定该星球表面处的重力加速度gx. 实验一:(1)器材有:______ (2)主要实验步骤(简明扼要)______ (3)计算重力加速度的公式为gx=______. |
在天文研究中,天文学家提出了一个大胆的假说--太阳伴星假说.这种理论认为,太阳不是形单影只的单身汉,它有一颗伴星,伴星有着巨大的质量,围绕太阳一周的时间是2600万年,它的巨大引力扰动着太阳系众多的小行星和彗星,造成它们越出自己的轨道,有时就可能发生碰撞.已知太阳质量为2.0×1030kg,假设伴星的轨道为圆,不考虑其它星体的影响,则伴星与太阳之间的距离约为______km(引力常量G取6.7×10-11N•m2/kg2,计算结果保留一位有效数字) |
木星是太阳系内第二大行星,其中有一颗叫做“HELENE”的卫星,它绕土星做圆周运动的轨道半径和月球绕地球的轨道半径大致相同,而公转周期却是月球的十分之一.由此可推测,土星质量是地球质量的多少倍( )A.10倍 | B.1×102倍 | C.1×103倍 | D.1×104倍 |
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荡秋千是大家喜爱的一项体育活动.随着科技的迅速发展,将来的某一天,同学们也许会在其它是星球上享受荡秋千的乐趣.假设你所在某星球的质量是M,半径为R,C万有引力常量为G;秋千质量不计,摆动过程中阻力不计,摆角小于90°,人的质量为m,那么: (1)该星球表面附近的重力加速度g星等于多少? (2)若最大摆角为θ,求摆到最低点时踏板对人的支持力? |
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). |
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