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题目
题型:不详难度:来源:
月球半径约为地球半径的
1
4
,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的
1
6
,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:
(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比
v
v

(2)地球和月球的平均密度之比
ρ
ρ
答案
(1)物体受到的重力等于万有引力,
即:G
Mm
R2
=mg  ①,
卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供,
由牛顿第二定律可得:
G
Mm
R2
=m
v2
R
    ②,
由①②解得:v=


gR
  ③,
环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比:
v
v
=


gR
gR
=2


6
:1  ④;
(2)设想将一质量为m0的小体放在天体表面处.
由万有引力定律可得:G
Mm0
r2
=m0g   ⑤,
平均密度ρ=
M
4
3
πr3
   ⑥,
由⑤⑥可得,地球和月球的平均密度之比:
ρ
ρ
=
gr
gr
=3:2;
答:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之比是2


6
:1;
(2)地球和月球的平均密度之比是3:2.
核心考点
试题【月球半径约为地球半径的14,月球表面重力加速度约为地球表面重力加速度的16,把月球和地球都视为质量均匀分布的球体.求:(1)环绕地球和月球表面运行卫星的线速度之】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
在某个半径为R=105m的行星表面,对于一个质量m=1kg的砝码,用弹簧称量,其重力的大小G=1.6N.则:
①请您计算该星球的第一宇宙速度v1是多大?
②请计算该星球的平均密度.(球体积公式V=
4
3
πR3
,G=6.67×10-11N•m2/kg2,结果保留两位有效数字)
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已知物体在质量为M、半径为R的星球表面脱离的速度为υ=


2GM
R
,其中G=6.67×10-11N•m2/kg2.黑洞是一种质量十分巨大的特殊天体,因此任何物体(包括光子)都不能脱离它的束缚.
(1)天文学家根据天文观测认为:在银河系中心可能存在一个大黑洞,它的引力使距该黑洞60亿千米的星体以2000km/s速度绕其旋转,若视星体做匀速圆周运动,试求该黑洞的质量.
(2)若黑洞的质量等于太阳的质量M=2×1030kg,求它的可能最大半径.
(3)在目前的天文观测范围内,宇宙的平均密度为10-27kg/m3,若视宇宙是一个均匀的大球体,光子也不能逃离宇宙,则宇宙的半径至少应为多少?
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2009年4月5日,朝鲜中央通讯社发表声明宣布,朝鲜当天上午在位于舞水端里的卫星发射基地成功发射了一枚火箭,顺利将“光明星2号”试验通信卫星送入轨道.国际社会对此广泛关注.美国军方5日说,朝鲜当天发射的“卫星”未能进入轨道,发射物各节全部坠海;韩国政府方面作类似表述;俄罗斯外交部发言人涅斯捷连科5日表示,俄方已确认朝鲜发射卫星的事实,并呼吁有关方面在这一问题的评价上保持克制.假如该卫星绕地球运行且轨道接近圆形,卫星运行周期为T,试求卫星距离地面的高度.(已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g)
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我国于2007年10月24日和2010年10月1日,分别将“嫦娥一号”和“嫦娥二号”成功发射.“嫦娥三号”亦有望在2013年落月探测90天,并已给落月点起了一个富有诗意的名字---“广寒宫”.一位勤于思考的同学,为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x.通过查阅资料得知月球的半径为R,万有引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度
(2)月球的质量
(3)环绕月球表面的宇宙飞船的速率.
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飞船以a=
g
2
的加速度匀加速上升,由于超重现象,用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N.由此可知,飞船所处位置距地面高度为多大?(地球半径为6400km,g=10m/s2
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