满分5 > 高中物理试题 >

一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的长为l轻绳栓一...

一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的长为l轻绳栓一质量为m的小球,上端固定在O点,如图所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点恰好能在竖直面内做圆周运动,已知最高点速度为v0。引力常量为G,忽略各种阻力,求:

(1)该行星的平均密度ρ.

(2)该行星的第一宇宙速度v.

满分5 manfen5.com

 

 

(1) (2)   【解析】 试题分析:设行星表面的重力加速度为g,对小球最高点,有: 解得 对行星表面的物体m,有:, 故行星质量: (1分) M=4ΠR3ρ/3(1分) 故行星的密度: (2)对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m,由牛顿第二定律,有: (2分) 故第一宇宙速度为: 考点:球天体质量、第一宇宙速度。 【名师点睛】本题是天体运动问题和竖直平面内圆周运动的综合题目,两部分内容的联系点是行星表面的重力加速度。通过竖直平面内的圆周运动规律求解行星表面的重力加速度,再由黄金代换式求出行星的质量,进而求解行星密度。第一宇宙速度是近地卫星的运动线速度。由万有引力等于向心力列式求解。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球质量为M,O为地球中心.

(1) 开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量。开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.请你推导出地月系中该常量k的表达式。已知引力常量为G。

(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们还能相距最近?

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图所示一辆箱式货车的后视图.该箱式货车在水平路面上做弯道训练.圆弧形弯道的半径为R=8m,车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.货车顶部用细线悬挂一个小球P,在悬点O处装有拉力传感器.车沿平直路面做匀速运动时,传感器的示数为F0=4N.取g=10m/s2

(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时,为了防止侧滑,车的最大速度vm是多大?

(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动,稳定后传感器的示数为F=5N,此时细线与竖直方向的夹角θ是多大?此时货车的速度v是多大?

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

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

A.精确秒表一只   B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个     D.天平一台(附砝码)

已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该星球的半径R及星球的质量M。(已知万有引力常量为G )

(1)两次测量所选用的器材分别为__________、_________。(用字母表示)

(2)两次测量的物理量分别是__________、__________。

(3)用该数据写出半径R、质量M的表达式 ______________、______________。

 

查看答案

宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用,已观测到稳定的三星系统存在其中一种基本的构成形式:三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为满分5 manfen5.com的圆轨道上运行,如图所示。设每个星体的质量均为满分5 manfen5.com。求这形式下,星体运动的线速度________。

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

如图,倾角为30°的斜面上有一个质量为1kg的物块,物块从静止开始以2.5m/s2的加速度加速下滑1m.在物块下滑过程中(重力加速度g取10m/s2)物块的重力做功________J,支持力做功________ J,摩擦力做功________ J 。

满分5 manfen5.com

 

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.