某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径,再利用万有引力定律估算太阳的密度.准备的器材有:①不透光圆筒,一端封上不透光的厚纸,其中心扎一小孔,另一端封上
题型:不详难度:来源:
某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径,再利用万有引力定律估算太阳的密度.准备的器材有:①不透光圆筒,一端封上不透光的厚纸,其中心扎一小孔,另一端封上透光的薄纸;②毫米刻度尺.已知地球绕太阳公转的周期为T,万有引力常量为G。要求:(1)简述根据小孔成像原理估测太阳半径R的过程。(2)利用万有引力定律推算太阳密度。 |
答案
⑴ ⑵ |
解析
试题分析:⑴ 其过程如图所示,
用不透光圆筒,把有小孔的一端对准太阳,调节圆筒到太阳的距离,在薄纸的另一端可以看到太阳的像.用毫米刻度尺测得太阳像的直径d,圆筒长为L.成像光路图(2分) 设太阳的半径为R,太阳到地球的距离为r.由成像光路图可知:△ABO∽△CDO,则: ,即. (2分) (2)地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,设太阳质量为M,地球质量为m,则: (2分) 由密度公式及球体体积公式 (2分) 联立以上各式可得: (1分) |
举一反三
美国宇航局2011年12月5日宣布,他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星—“开普勒-22b”,它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周,距离地球约600光年,体积是地球的2.4倍。已知万有引力常量和地球表面的重力加速度。根据以上信息,下列推理中正确的是A.若能观测到该行星的轨道半径,可求出该行星所受的万有引力 | B.若该行星的密度与地球的密度相等,可求出该行星表面的重力加速度 | C.根据地球的公转周期与轨道半径,可求出该行星的轨道半径 | D.若已知该行星的密度和半径,可求出该行星的轨道半径 |
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以下关于人造地球卫星的运动的说法正确的是( )A.美国科学家合力研究出了一颗绕地球匀速圆周运动的卫星,可以在同一圆周上经过美国、中国、英国三国上空。 | B.某年美国和俄罗斯的卫星在太空中相撞了,已知卫星都是匀速圆周运动,则他们一定是在同一轨道上运动的. | C.中国想发射一颗通过北京正上方的太空中的一个固定点的做匀速圆周运动的卫星,卫星运动的轨道只有一条. | D.可以发射许多与地球赤道平面在同一个平面的不同轨道的卫星,其中包括同步卫星. |
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北京时间2012年4月30日,在西昌卫星发射中心我国首次一箭双星发射中、高轨道卫星,成功将两颗北斗二号卫星送入预定圆轨道.“北斗二号”地球卫星导航系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成,若三种卫星质量均相等,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远.关于在轨道上运行的卫星,下列说法中正确的是A.同步卫星的线速度最小 | B.中轨道卫星的动能最小 | C.高轨道卫星的重力势能最大 | D.高轨道卫星的向心加速度最大 |
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已知地球表面的重力加速度大小为,地球的自转周期为,卫星在同步圆轨道上的轨道半径为,求:地球的半径? |
火星表面特征非常接近地球,适合人类居住。2011年,我国宇航员王跃曾与俄罗斯宇航员一起进行过“模拟登火星”实验活动。已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的,自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是,在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是A.王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍 | B.火星表面的重力加速度是 | C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的倍 | D.王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度是 |
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