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

A.秒表一只 B.质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个 D.天平一架(带砝码)
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量,依据测量数据,可求得该星球的半径R及质量M,已知引力常量为G
(1)绕行时需测量的物理量为 __,选用的器材是 _________(填序号)
(2)着陆后需测量的物理量为_______,选用的器材是 ________(填序号)
(3)利用测得的物理量写出半径R= _________,质量M=________

(1)绕行时的圈数n和所用时间t , A(2)质量为m的物体的重力F, C
(3),质量

解析试题分析:根据万有引力定律及牛顿第二定律有,由此式可知,欲求得星球半径和质量,可以通过测得星球表面的重力加速度和近星运动的公转周期得到结果,测公转周期可以得用秒表,为减小测量误差,可以测时转动n圈所用的时间t来求得周期,利用测力计测得物体在星球表面的重力F求得重力加速度为;代入上式可得星球的半径,质量
考点:万有引力定律及应用

练习册系列答案
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设同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球的半径为R,则下列比值正确的是

A.= B.=   C.=   D.=

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

有两颗质量均匀分布的行星A和B,它们各有一颗靠近表面的卫星a和b,若这两颗卫星a和b的周期相等,由此可知(  )

A.卫星a和b的线速度一定相等
B.行星A和B的质量一定相等
C.行星A和B的密度一定相等
D.行星A和B表面的重力加速度一定相等

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已知地球的质量为M,万有引力恒量为G,地球半径为R。用以上各量表示在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=    

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

地球的半径为6.37×106m,地球质量为5.98×1024 kg,地球表面上质量为1.0 kg的物体受到的地球的万有引力是_________N.若g=9.8m/s2,物体受到的重力为_________N,比较它们的差别______________________________________.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r,地球半径为R,万有引力常量为G.则地球的质量为       ,地球的平均密度为         

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

随着现代科学技术的飞速发展,广寒宫中的嫦娥不再寂寞,古老的月球即将留下中华儿女的足迹.航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器,备受人们的喜爱.宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修.试根据你所学的知识回答下列问题:
(1)维修卫星时航天飞机的速度应为多大?
(2)已知地球自转周期为T0,则该卫星每天可绕月球转几圈?(已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为gm,计算过程中可不计地球引力的影响,计算结果用h、R、gm、T0等表示)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米(地球半径取R=6400km,g=10m/s2)?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)在物理学中,常常用等效替代、类比、微小量放大等方法来研究问题。如在牛顿发现万有引力定律一百多年后,卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了万有引力常量G的数值,图所示是卡文迪许扭秤实验示意图。卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验,因为由G的数值及其他已知量,就可计算出地球的质量,卡文迪许也因此被誉为第一个称量地球的人。

(1)若在某次实验中,卡文迪许测出质量分别为m1、m2相距为r的两个小球之间引力的大小为F,求万有引力常量G;
(2)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略地球自转的影响,请推导出地球质量及地球平均密度的表达式。

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