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．已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4h，引力常量G＝6.67×10－1

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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．已知近地卫星绕地球运动的周期约为1.4h，引力常量G＝6.67×10^－11N·m²/kg²，由此估算该行星的平均密度约为（）

A．1.8×10³kg/m³	B．5.6×10³kg/m³
C．1.1×10⁴kg/m³	D．2.9×10⁴kg/m³

答案

解析

试题分析：根据万有引力提供向心力可知

化简则

，同时根据

可求出

，求得该行星周期为5.8小时，代入

，则求出行星平均密度为2.9×10⁴kg/m³，答案为D
点评：本题考查了万有引力提供向心力的分析方法和解决办法。这类问题的解决思路通常是由万有引力提供向心力，建立等式化简求解。

举一反三

木星是太阳系中最大的行星，它有众多卫星。观察测出：木星绕太阳做圆周运动的半径为r₁、周期为T₁；木星的某一卫星绕木星做圆周运动的半径为r₂、周期为T₂.已知万有引力常量为G，则根据题中给定条件,下列说法正确的是(　　)

A．不能求出木星的质量	B．能求出太阳与木星间的万有引力
C．能求出木星与卫星间的万有引力	D．可以断定

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2011年4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空轨道．“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成(如图所示),30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度约为21500公里，静止轨道卫星的高度约为36 000公里，地球半径约为6 400公里．已知

≈0.53，下列关于北斗导航卫星的说法正确的是 (　　)

A．静止轨道卫星的向心加速度比中轨道卫星大

B．静止轨道卫星和中轨道卫星的线速度均大于地球的第一宇宙速度

C．中轨道卫星的周期约为12.7 h

D．地球赤道上随地球自转物体的向心加速度比静止轨道卫星大

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银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S₁和S₂构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S₁到C点的距离为r₁，S₁和S₂的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S₂的质量为(　　)

A．

B．

C．

D．

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一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：

A．精确秒表一个	B．已知质量为m的物体一个
C．弹簧测力计一个	D．天平一台（附砝码）

已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M。（已知万有引力常量为G）
（1）绕行时所选用的测量器材为                ，着陆时所选用的测量器材为                   （用序号表示）。
（2）两次测量的物理量分别是           、            。
（3）用以上数据推出半径R、质量M的表达式：R=            ，M=           。

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据媒体报道，“神舟九号”飞船于2012年6月24日与“天宫一号”目标飞行器展开手控交会对接。“天宫一号”目标飞行器，是我国自主研制的全新的载人飞行器，计划在轨道上的工作运行时间为2年，它可以与载人飞船进行多次对接。已知“天宫一号”飞行器质量为m，运行高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：
(1)“天宫一号”受到地球的万有引力大小；
(2)“天宫一号”的运行周期。

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