一艘宇宙飛船飛近某一個不知名的小行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道,宇航員著手進行預定的考察工作。宇航員能不能僅僅用一只普通的手表通過測定時間來測定該行星的平均密度。

答案:
解析:

 

·         解析:利用萬有引力提供向心力與圓周運動知識求解密度的不同表達式,盡可能地要使表達式包含宇宙飛船的運轉周期,只要利用一只表測量運轉周期即可.由此原理便可設計實驗的步驟與方法.

宇宙飛船靠近行星表面做勻速圓周運動,設行星質量為M,宇宙飛船質量為m,行星半徑為r,飛船運行周期為T.

G =mr

所以M=

又行星的體積V= πr3,所以ρ=

即宇航員只需測出T就能求出行星的密度.可見宇航員能僅用一只表通過測定時間來間接測定該行星的密度.


提示:

  宇航員用手表測出飛船繞行星運行的周期T,飛船在行星的近地軌道上做勻速圓周運動,有,得到,G為萬有引力常量,這樣測出周期T,即可求得行星的密度ρ。


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?鹽城模擬)一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上.飛船上備有以下實驗器材
A.精確秒表一只                 B.已知質量為m的物體一個
C.彈簧秤一個                   D.天平一臺(附砝碼)
已知宇航員在繞行時及著陸后各作了一次測量,依據(jù)測量數(shù)據(jù),可求出該星球的半徑R及星球的質量M.(已知萬有引力常量為G )
(1)兩次測量所選用的器材分別為
A,BC
A,BC
.(用序號表示)
(2)兩次測量的物理量分別是
周期T,物體重力FG
周期T,物體重力FG

(3)用該數(shù)據(jù)寫出半徑R、質量M的表達式.R=
FGT2
2m
FGT2
2m
,M=
F
3
G
T
4
14Gm3
F
3
G
T
4
14Gm3

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科目:高中物理 來源: 題型:

一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上.飛船上備有以下器材:
A.秒表一只          B.質量為m的物體一個
C.彈簧測力計一個     D.天平一架(帶砝碼)
宇航員在繞行時及著陸后各做一次測量,依據(jù)測量數(shù)據(jù),可求得該星球的半徑R及質量M,已知引力常量為G
(1)繞行時需測量的物理量為
繞行時的圈數(shù)n和所用時間t
繞行時的圈數(shù)n和所用時間t
,選用的器材是
A
A
(填序號)
(2)著陸后需測量的物理量為
質量為m的物體的重力F
質量為m的物體的重力F
,選用的器材是
C
C
(填序號)
(3)利用測得的物理量寫出半徑R=
Ft2
4π2mn2
Ft2
4π2mn2
,質量M=
F3t4
16Gπ4m3n4
F3t4
16Gπ4m3n4

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?防城港模擬)一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上.飛船上備有以下實驗器材
A.精確秒表一只    B.已知質量為m的物體一個    C.彈簧秤一只    D.米尺
已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量,依據(jù)測量的數(shù)據(jù).可求出該星球的半徑R及星球的質量M.(已知萬有引力常量為G)
(1)宇航員在繞行時所選用的實驗器材是
A
A
,著陸后所選用的實驗器材是
BC
BC
.(用序號表示)
(2)宇航員在繞行時測量的物理量及符號是
周期T
周期T
,著陸后測量的物理量及符號是
物體重力F
物體重力F

(3)用測量數(shù)據(jù)及題中已知量寫出該星球的半徑R及星球的質量M的表達式R=
FT2
4π2m
FT2
4π2m
,M=
F3T4
16π4m3G
F3T4
16π4m3G

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:022

一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道時僅受引力作用繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上,飛船上備有以下實驗器材:A、精確秒表一只;B、已知質量為m的物體一個;C、彈簧秤一只;D、天平一只。已知宇航員在繞行時及著陸后各做一次測量。依照測量數(shù)椐,可求出該星球的半徑R及星球的質量M。(已知萬有引力常量為G

①兩次測量所選用的器材分別為              (填序號)

②兩次測量的物理量分別是

                 

                 。

③用該測量的物理量寫出半徑R及質量M的表達式是:           

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:022

一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道時僅受引力作用繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上,飛船上備有以下實驗器材:A、精確秒表一只;B、已知質量為m的物體一個;C、彈簧秤一只;D、天平一只。已知宇航員在繞行時及著陸后各做一次測量。依照測量數(shù)椐,可求出該星球的半徑R及星球的質量M。(已知萬有引力常量為G

①兩次測量所選用的器材分別為      、        (填序號)

②兩次測量的物理量分別是

                 

                 

③用該測量的物理量寫出半徑R及質量M的表達式是:            。

 

 

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