随着航天技术的不断发展,人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为h
题型:浙江省期中题难度:来源:
随着航天技术的不断发展,人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验:他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放,计时仪器测得小钢球从释放到落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R,已知万有引力常量为G,不计小钢球下落过程中的气体阻力,可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求: (1)此星球表面的重力加速度g; (2)此星球的质量M; (3)若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,求卫星的运行周期T。 |
答案
解:(1)小钢球从释放到落回星球表面做自由落体运动
,得 (2)钢球的重力等于万有引力![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129202236-58075.png) 得此星球的质量为 (3)距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
,得![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200129/20200129202237-74753.png) |
举一反三
海王星在半径为r的圆形轨道上绕太阳运动,运动周期是T.已知比例系数为G,则太阳的质量为多少? |
中子星是恒星演化过程中的一种结果,它的密度很大.现有一颗中子星,观测到它的自转周期为 问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?(计算时星体可被视为均匀球体,引力常量G=6. 67×10-11N·m2/kg2) |
经天文学家观察,太阳在绕着银河系中心的圆形轨道上运动,这个轨道的半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m),运动周期约2亿年(约等于6.3×1015s).太阳做圆周运动的向心力是来自位于其轨道内侧的大量星体的引力,可以把这些星体的全部质量看做是集中在银河系中心的来处理问题.(引力常量G为已知) (1)从给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量; (2)试求出太阳在其轨道上运动的加速度. |
若已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转的周期为T ,万有引力常量为G,则由此可求出 |
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A.某行星的质量 B.太阳的质量 C.某行星的密度 D.太阳的密度 |
已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量M地(引力常量G 为已知) |
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A.月球绕地球运动的周期及月球到地球中心的距离 B.地球绕太阳运行周期及地球到太阳中心的距离 C.人造卫星在地面附近的运行速度和运行周期 D.地球绕太阳运行的速度及地球到太阳中心的距离 |
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