宇航員登上某一星球并在該星球表面做實驗,用一根不可伸長的輕繩跨過輕質(zhì)定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航員拉住,如圖所示。宇航員的質(zhì)量m1=65kg,吊椅的質(zhì)量m2=15kg,當(dāng)宇航員與吊椅以a=1m/s2的加速度勻加速上升時,宇航員對吊椅的壓力為l75N。(忽略定滑輪摩擦)

(1)求該星球表面的重力加速度g;
(2)若該星球的半徑R=6×106m,地球半徑R0=6.4×106m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,求該星球的平均密度與地球的平均密度之比。
(1)g=6m/s2(2)

試題分析:(1)設(shè)宇航員受到繩向上的拉力為F,由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等,吊椅受到繩的拉力也是F。對他和吊椅整體進行受力分析如圖所示,則有:

2F-(m1+m2)g=(m1+m2)a             1分
設(shè)吊椅對宇航員的支持力為FN,壓力為由牛頓第三定律得:FN
對宇航員,由牛頓第二定律F+FN-m1g=m1a,       1分
代入數(shù)值得g=6m/s2。                  1分
(2)星球密度ρ=              1分
星球表面的物體萬有引力等于重力   1分
由以上兩式得:
該星球的平均密度與地球的平均密度之比   1分
代入數(shù)值解得              1分
點評:本題難度較小,處理第一問時注意以整體為研究對象,只分析外力,求得重力加速度大小,巧妙應(yīng)用地球表面黃金代換式求解
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“北斗”衛(wèi)星屏聲息氣定位系統(tǒng)由地球靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)、中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成。地球靜止軌道衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星都在圓軌道上運行,它們距地面的高度分別約為地球半徑的6倍和3.4倍,下列說法中正確的是
A.靜止軌道衛(wèi)星的周期約為中軌道衛(wèi)星的2倍
B.靜止軌道衛(wèi)星的線速度大小約為中軌道衛(wèi)星的2倍
C.靜止軌道衛(wèi)星的角速度大小約為中軌道衛(wèi)星的1/7
D.靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大小約為中軌道衛(wèi)星的1/7

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

對于萬有引力定律的表達式,下列說法中正確的是(    )
A.公式中G為引力常量,它是由實驗測得的,而不是人為規(guī)定的
B.當(dāng)r趨近于零時,萬有引力趨近于無窮大
C.m1與m2受到的引力大小是否相等,與m1、m2是否相等有關(guān)
D.m1與m2受到的引力總是大小相等,方向相反的,是一對平衡力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

火星繞太陽做勻速圓周運動的周期為T,軌道半徑為r,萬有引力常量為G,則火星的線速度為v=____________、太陽的質(zhì)量M=__________、火星的加速度為a=__________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

“神州六號”載人飛船,與“神州五號”飛船相比,它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運動,如圖所示,下列說法中正確的是(     )
A.“神州六號”的周期更短
B.“神州六號”的速度與“神州五號”的相同
C.“神州六號”的速度較小
D.“神州六號”的周期與“神州五號”的相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

設(shè)地面附近重力加速度為g0,地球半徑為R0,人造地球衛(wèi)星圓形軌道半徑為R.那么,以下說法不正確的是(   )
A.衛(wèi)星在軌道上向心加速度大小為g0R02/R2
B.衛(wèi)星運行的速度大小為
C.衛(wèi)星運行的角速度大小為
D.衛(wèi)星運行的周期為2π

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

若已知某行星的質(zhì)量為m,該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r,公轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G,則由此求出:該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度ω太陽的質(zhì)量M

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某人造地球衛(wèi)星沿圓軌道運行,軌道半徑是r,周期是T。試根據(jù)這些量推導(dǎo)出計算地球質(zhì)量M的表達式。(引力常量為G)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某星球的質(zhì)量為,在該星球表面某一傾角為的山坡上以初速度v0平拋一個物體,經(jīng)時間該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回該星球的表面,至少應(yīng)以多大的速度拋出物體?(不計一切阻力,萬有引力常量為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案