有一空間探測器圍繞一球狀行星做圓周運動,已知該行星的半徑r=1 750 km,探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2 h.

(1)估算該行星表面附近的重力加速度的值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),該行星表面無生命存在,在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由于行星對大氣吸引力的作用,行星的表面將形成一定的大氣壓強.如果每1 s分解可得106 kg氧氣,要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2 atm,試估算至少需要多少時間才能完成.(已知球面積的計算公式S=4πr2,球體積的計算公式V=πr3;大氣層的厚度與行星的半徑相比很小;行星表面的溫度較低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)設(shè)探測器的質(zhì)量為m,行星表面的重力加速度為g,有

    mg=m()2r                                                            ①

    即g=()2r                                                             

    代入數(shù)據(jù)得g≈1.3 m/s2.                                                   ③

(2)該行星表面大氣(氧氣)的壓力F0可以近似表示為F0=p0S                         ④

    其中F0=m0g                                                             

    S=4πr2                                                                 

    則大氣(氧氣)的質(zhì)量m0可以近似表示為m0=                         ⑦

    代入數(shù)據(jù)得m0=5.9×1017 kg                                               

    由于1 s分解可得106 kg氧氣,則需要的時間為

    t=5.9×1011 s(≈1.9×104年).                                               ⑨

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動.已知該行星的半徑r=1750km,探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h.
(1)估算該行星表面附近的重力加速度的值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),該行星表面無生命存在,在其表面上.卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由予行星對大氣吸引力的作用,行星的表面將形成一定的大氣壓強.如果每1s分解可得106kg氧氣,要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2atm,試估算至少需要多少時間才能完成?(已知球面積的計算公式S=4πr2,球體積的計算公式V=
43
πr3
;大氣層的厚度與行星的半徑相比很。恍行潜砻娴臏囟容^低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動.已知該行星的半徑r=1750km,探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h.
(1)估算該行星表面附近的重力加速度的值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),該行星表面無生命存在,在其表面上.卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由予行星對大氣吸引力的作用,行星的表面將形成一定的大氣壓強.如果每1s分解可得106kg氧氣,要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2atm,試估算至少需要多少時間才能完成?(已知球面積的計算公式S=4πr2,球體積的計算公式V=
4
3
πr3
;大氣層的厚度與行星的半徑相比很小;行星表面的溫度較低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2006年江蘇省蘇州市高考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動.已知該行星的半徑r=1750km,探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h.
(1)估算該行星表面附近的重力加速度的值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),該行星表面無生命存在,在其表面上.卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由予行星對大氣吸引力的作用,行星的表面將形成一定的大氣壓強.如果每1s分解可得106kg氧氣,要使行星表面附近得到的大氣壓強為p=0.2atm,試估算至少需要多少時間才能完成?(已知球面積的計算公式S=4πr2,球體積的計算公式;大氣層的厚度與行星的半徑相比很小;行星表面的溫度較低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案