繼神秘的火星之后，土星也成了世界關注的焦點．經(jīng)過近7年時間，2億千米在太空中風塵仆仆的穿行后，美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日（北京時間7月1日）抵達預定軌道，開始“拜訪”土星及其衛(wèi)星家族．這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測．若“卡西尼”號土星探測器進入土星飛行的軌道，在離土星表面高h的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時間為t，求
（1）土星的質量；
（2）忽略土星自轉的影響，求土星表面的重力加速度．
（1）“卡西尼”號的質量為m，土星的質量為M．“卡西尼”號圍繞土星的中心做勻速圓周運動，其向心力由萬有引力提供．
G
Mm
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h)
其中T=
t
n

所以有：M=
4π2n2(R+h)3
Gt2

（2）設土星表面處有一質量為m1的物體，則有
m1g=G
Mm1
R2

得：g=
GM
R2
=
4π2n2(R+h)3
R2t2

答：（1）星的質量M為
4π2n2(R+h)3
Gt2
．
（2）星表面的重力加速度g為
4π2n2(R+h)3
R2t2
．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

世界上首家私人太空旅館運營商西班牙“銀河套房”公司宣布，擬在2015年建立全球第一家太空旅館--“太空度假村”．在游客入住期間，每天能欣賞到15次日出，并將以每小時3萬公里的速度旅行，每85分鐘環(huán)繞地球一周．下列說法正確的是（　�。�
A．“太空度假村”運行的速度小于同步衛(wèi)星運行的速度
B．“太空度假村”到地球的距離大于同步衛(wèi)星到地球的距離
C．“太空度假村”運行的速度小于赤道上隨地球自轉的物體的速度
D．“太空度假村”的向心加速度大于赤道上隨地球自轉的物體的向心加速度

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

宇宙飛船在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，變軌后的半徑變?yōu)镽2，已知R1＞R2，則飛船的（　�。�
A．線速度變小B．角速度變小
C．周期變大D．向心加速度變大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

2008年9月25日，我國載人航天宇宙飛船“神舟七號”進入預定軌道，且中國人成功實現(xiàn)了太空行走，并順利返回地面．我們通過電視轉播畫面看到宇航員在出艙時好像“飄浮”在空中．已知地球的半徑R，地面的重力加速度g，飛船距地面高h，航天員在艙外活動的時間為t，求這段時間內(nèi)飛船走過的路程．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

在繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星中，測量物體質量的天平______（填“能”或“不能”）正常使用；測量溫度的水銀溫度計______（填“能”或“不能”）正常使用．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

兩顆靠得很近的恒星稱為雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的某點做勻速圓周運動．現(xiàn)測得兩星球的質量關系為m1=4m2，已知萬有引力常量為G，則兩星球的軌道半徑之比r1：r2=______，線速度之比v1：v2=______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

設地球是一個密度均勻的球體，已知質量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，如果沿地球的直徑挖一條隧道，將物體從此隧道一端由靜止釋放剛好運動到另一端（如圖所示），不考慮阻力，在此過程中關于物體的運動速度v隨時間t變化的關系圖象可能是（　　）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力恒量為G，可以用下式來估計地球的平均密度的大小為（　�。�
A．
g
RG
B．
g
R2G
C．
3g
4πRG
D．
3g
4πR2G

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于第一宇宙速度，下面說法正確的是(      )
A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度
B．它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度
C．它是地球同步衛(wèi)星運動時的速度
D．所有繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星的速度都不可能大于第一宇宙速度

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