12.某行星自轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為地球上的6h,在這行星上用彈簧秤測某物體的重量,在該行量赤道上稱物重是兩極時(shí)測得讀數(shù)的90%,已知萬有引力恒量G=6.67×10-11N•m2/kg2,若該行星能看做球體,則它的平均密度為多少?

分析 已知該星球自轉(zhuǎn)周期T,在行星的赤道處用彈簧秤測量物體的重力的讀數(shù)是兩極測量讀數(shù)的90%,對(duì)赤道物體物體受到的萬有引力和重力的合力提供向心力列式,兩極位置根據(jù)重力等于萬有引力列式;最后聯(lián)立求解.

解答 解:行星上一晝夜的時(shí)間是t,即行星的自轉(zhuǎn)周期T=t;
彈簧稱在赤道和兩極的讀數(shù)分別為F1、F2
在赤道上,有:$\frac{GMm}{{R}^{2}}$-F1=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$R
在兩極上,有:$\frac{GMm}{{R}^{2}}$-F2=0
又F2-F1=10% F2
則有:m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$R=10%•$\frac{GMm}{{R}^{2}}$
解得:$\frac{M}{{R}^{3}}$=$\frac{{40π}^{2}}{{GT}^{2}}$
而ρ=$\frac{M}{V}$=$\frac{3M}{4{πR}^{3}}$
代入數(shù)據(jù)解得:ρ≈3×103kg/m3
答:它的平均密度為3×103kg/m3

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然后結(jié)合萬有引力定律提供向心力列式后聯(lián)立求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L固定在水平絕緣臺(tái)面上,半徑為 R1、R2的$\frac{1}{4}$光滑圓弧導(dǎo)軌與水平直導(dǎo)軌平滑連接,水平直導(dǎo)軌部分處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.兩金屬棒ab、cd垂直兩導(dǎo)軌且與導(dǎo)軌接觸良好,ab棒質(zhì)量為2m、電阻為r,cd棒質(zhì)量為m、電阻為r.開始時(shí)cd棒靜止在水平直導(dǎo)軌上,ab棒從圓弧導(dǎo)軌的頂端無初速釋放,最后兩棒都離開軌道落到地面上.導(dǎo)軌電阻不計(jì) 并且水平導(dǎo)軌足夠長,ab與cd棒在運(yùn)動(dòng)過程始終沒有接觸.求:
(1)cd棒在水平直導(dǎo)軌上的最大加速度.
(2)為確保兩棒都能脫離圓形軌道水平飛出,R1與R2的比值至少應(yīng)滿足什么條件.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列關(guān)于物理量或物理常數(shù)說法正確的是( 。
A.引力常量G、靜電力常量K、真空中光速с,元電荷e等物理常數(shù)是一個(gè)固定的數(shù)值與任何的因素都無關(guān)
B.電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,僅與材料種類有關(guān),與溫度、壓力和磁場等外界因素?zé)o關(guān)
C.自感系數(shù)是表示線圈產(chǎn)生自感能力的物理量,跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)、電流變化快慢以及是否有鐵芯等因素有關(guān)
D.電容是表征電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量.由C=$\frac{Q}{U}$可知電容的大小是由Q(帶電量)或U(電壓)決定的

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.下列說法正確的是 (  )
A.用紫外線照射鋅板時(shí),逸出的光電子的動(dòng)能可能不同
B.從某種金屬表面飛出的光電子的最大初動(dòng)能越大,這種金屬的逸出功就越大
C.比結(jié)合能越大,原子核越不穩(wěn)定
D.原子核所含核子單獨(dú)存在時(shí)的總質(zhì)量大于該原子核的質(zhì)量
E.根據(jù)玻爾理論,處于定態(tài)的原子,其電子繞核運(yùn)動(dòng),但它并不向外輻射能量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg.甲、乙、丙三位同學(xué)分別用同一裝置打出三條紙帶,量出各紙帶上第1、2兩點(diǎn)間的距離分別為0.18cm、0.19cm和0.25cm.可見其中肯定有一位同學(xué)在操作上有錯(cuò)誤,錯(cuò)誤操作是丙同學(xué)先放開紙帶后接通電源.若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量,測得連續(xù)三點(diǎn)A、B、C到第一個(gè)點(diǎn)的距離如圖1所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s)那么:
(1)紙帶的左(選填“左”或“右”)端與重物相連;
(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),重物的速度vB=0.98m/s;
(3)從起始點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep=0.49J,此過程中重物動(dòng)能的增加量△Ek=0.48J;
(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),機(jī)械能守恒.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

17.如圖所示為糧袋的傳送裝置,已知AB間長度為L,傳送帶與水平方向的夾角為θ,傳送帶由電動(dòng)機(jī)牽引以恒定速度v轉(zhuǎn)動(dòng),糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=2tanθ,正常工作時(shí)工人在B點(diǎn)將質(zhì)量為m的糧袋放到傳送帶上,糧袋相對(duì)傳送帶滑動(dòng)一段距離后隨傳送帶一起運(yùn)動(dòng)到達(dá)上端A.在這一過程中,下列說法中正確的是(  )
A.開始階段糧袋受到合外力大小為mgsinθ
B.糧袋與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為mv2
C.糧袋受到合外力所做功為$\frac{1}{2}$mv2
D.電動(dòng)機(jī)所做功為$\frac{1}{2}$mv2+mgLsinθ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示為一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置,其原理是:豎直放置的試管中裝有水銀,當(dāng)溫度升高時(shí),水銀柱上升,使電路導(dǎo)通,蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲.已知27℃時(shí),空氣柱長度L1為20cm.此時(shí)水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為10cm.管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm,大氣壓強(qiáng)為75cmHg.
(1)當(dāng)溫度達(dá)到多少℃時(shí),報(bào)警器會(huì)報(bào)警?
(2)如果要使該裝置在87℃時(shí)報(bào)警,則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍時(shí),一共可以輻射出6種不同頻率的光子.其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)n=2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子,則( 。
A.6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的
B.6種光子中有2種屬于巴耳末系
C.使n=4能級(jí)的氫原子電離至少要0.85eV的能量
D.從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放光子的能量小于n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放光子的能量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.籃球的質(zhì)量為m,當(dāng)它的速度為υ時(shí),動(dòng)能為( 。
A.2B.$\frac{1}{2}$mv2C.D.$\frac{1}{2}$mv

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案