宇航員到了某星球后做了如下實驗：如圖所示，在光滑的圓錐頂用長為L的細線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角2θ。當圓錐和球一起以周期T勻速轉(zhuǎn)動時，球恰好對錐面無壓力．已知星球的半徑為R，萬有引力常量為G．求：

（1）線的拉力；
（2）該星球表面的重力加速度；
（3）該星球的第一宇宙速度；
（4）該星球的密度．

（1）     （2）    
（3）   （4） 

解析試題分析：（1）小球做圓周運動：向心力      ①（1分）
半徑              ②（1分）
解得線的拉力           ③（1分）
（2）           ④（1分）
解得該星球表面的重力加速度       ⑤（2分）
（3）星球的第一宇宙速度即為該星球的近“地”衛(wèi)星的環(huán)繞速度，設(shè)近“地”衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)向心力公式有：
            ⑥（1分）
聯(lián)立⑤⑥解得            （2分）
（4）設(shè)星球的質(zhì)量為，則：
            ⑦（1分）
            ⑧（1分）
聯(lián)立⑤⑦⑧⑨解得星球的密度          （1分）
考點：萬有引力定律 第一宇宙速度

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機立即采取制動措施，使汽車開始做勻減速運動直到汽車停下。已知開始制動后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動時汽車的速度大小為_______ m/s；開始制動后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)“神舟六號”載人飛船于2005年10月12日上午9點整在酒泉航天發(fā)射場發(fā)射升空，由長征運載火箭將飛船送入近地點為A、遠地點為B的橢圓軌道上，A點距地面的高度為h1，飛船飛行五周后進行變軌，進入預(yù)定軌道，如圖所示，在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用的時間為t，于10月17日凌晨在內(nèi)蒙古草原成功返回，已知地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，求：

⑴飛船在A點的向心加速度大��；
⑵遠地點B距地面的高度；
⑶若已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為R0，求“神舟六號”載人飛船在預(yù)定圓軌道上的運行速度與地球同步衛(wèi)星的運行速度的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（7分）某天體的半徑為地球半徑的2倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/8倍，求該天體的第一宇宙速度及該天體表面處的重力加速度。（已知地球的第一宇宙速度為8km/s，地球表面的重力加速度為10m/s2。）結(jié)果保留2位有效數(shù)字

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）“嫦娥一號”的成功發(fā)射，為實現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢想邁出了重要的一步.如圖所示，“嫦娥一號”先進入繞月飛行的橢圓軌道，然后再橢圓軌道近月點變軌進入繞月飛行圓軌道；已知“嫦娥一號”繞月飛行的橢圓軌道遠月點距月球表面高度為；又已知“嫦娥一號”繞月圓軌道飛行時，距月球表面的高度為，飛行周期為，月球的半徑為，萬有引力常量為；再后，假設(shè)宇航長在飛船上，操控飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖，在最低點附近作半徑為的圓周運動，宇航員質(zhì)量是，飛船經(jīng)過最低點時的速度是．求：

（1）月球的質(zhì)量是多大？
（2）“嫦娥一號”經(jīng)繞月飛行的橢圓軌道遠月點時的加速度多大？“嫦娥一號”經(jīng)繞月飛行的橢圓軌道近月點時欲變軌進入如圖圓軌道，應(yīng)該向前還是向后噴氣？
（3）操控飛船在月球表面附近豎直平面內(nèi)俯沖經(jīng)過最低點時，座位對宇航員的作用力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

“神舟十號”飛船將于2013年6月至8月?lián)駲C發(fā)射，再次與“天官一號”進行交會對接．三位航天員再次人住“天宮”完成一系列實驗．“神舟十號”與“天宮一號”對接后做勻速圓周運動，運行周期為90分鐘．對接后“天宮一號”的

A．運行速度大于第一宇宙速度
B．加速度大于赤道上靜止物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度
C．角速度為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍
D．航天員可以用天平測出物體的質(zhì)量

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）1969年7月21日，美國宇航員阿姆斯特郎在月球上烙下了人類第一只腳印，邁出了人類征服宇宙的第一步，在月球上，如果阿姆斯特郎和同伴奧爾德林用彈簧測力計測出質(zhì)量為m的儀器的重力為F。而另一位宇航員科林斯駕駛指揮艙，在月球表面飛行一周，記下時間T。只利用這些數(shù)據(jù)，計算出月球的質(zhì)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

對下列物理現(xiàn)象的解釋，正確的是（　　）

A．擊釘時，不用橡皮錘僅僅是因為橡皮錘太輕
B．跳遠時，在沙坑里填沙，是為了減小沖量
C．易碎品運輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延長作用時間，減小作用力
D．在車內(nèi)推車推不動，是因為合外力沖量為零

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在一次宇宙探險活動中，發(fā)現(xiàn)一行星，經(jīng)觀測其半徑為R，當飛船在接近行星表面的上空做勻速圓周運動時，周期為T飛船著陸后，宇航員用繩子拉著質(zhì)量為m的儀器箱在平坦的“地面”上運動，已知拉力大小為F，拉力與水平面的夾角為，箱子做勻速直線運動．（引力常量為G）求：
（1）行星的質(zhì)量M；
（2）箱子與“地面”間的動摩擦因數(shù)

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