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一艘宇宙飞船绕一个不知名的半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T,求该行星的质量和平均密度.
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本题考查应用万有引力定律处理实际问题的能力,以及构建理想化物理模型的能力.我们可以认为宇宙飞船围绕行星的中心做匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,飞船绕行星表面飞行,说明飞船运行的轨道半径约等于该行星的?半径.?
设宇宙飞船的质量为m,行星的质量为M,根据万有引力提供的向心力,则有

该行星的体积为
所以.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

已知地球质量是月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s.那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船,它的环绕速度为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知人造地球卫星靠近地面运行时的环绕速度约为8 km/s,则在离地面的高度等于地球半径处运行的速率为(   )
A.22 km/sB.4 km/sC.42 km/sD.8 km/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一个航天器P在高空绕地球做匀速圆周运动,如果它朝着与运动方向相反的方向发射一枚火箭Q,则
A.P和Q都可能在原高度做匀速圆周运动
B.P可能,Q不可能在原高度做匀速圆周运动
C.Q可能,P不可能在原高度做匀速圆周运动
D.P和Q都不可能在原高度做匀速圆周运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

“神舟十号”宇宙飞船成功发射,表明了我国的航天和空间科技已经进人世界先进行列.它的部分数据如下:总质量为m,绕地球做匀速圆周运动的周期为T.若已知地球半径R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,请你根据以上的已知量,用所学过的物理知识,求:
(1)地球的平均密度ρ.
(2)飞船距离地球表面的高度h.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设质量相等的甲、乙两颗卫星,分别贴近某星球表面和地球表面,环绕其球心做匀速圆周运动,已知该星球和地球的密度相同,其半径分别为Rr,则
A.甲、乙两颗卫星的加速度之比等于R: r
B.甲、乙两颗卫星所受的向心力之比等于1: 1
C.甲、乙两颗卫星的线速度之比等于1: 1
D.甲、乙两颗卫星的周期之比等于R: r

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

我国发射的“神州”五号载人宇宙飞船的周期约为90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,则飞船的运动和人造地球同步卫星(轨道平面与地球赤道平面共面,运行周期与地球自转周期相同)的运动相比,下列判断中正确的是                               (   )
A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B.飞船运行的向心加速大于同步卫星运行的向心加速度
C.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
D.飞船运行的角速度小于同步卫星运行的角速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

飞船在轨道上运行时,由于受大气阻力的影响,飞船飞行轨道高度逐渐降低,为确保正常运行,一般情况下在飞船飞行到第30圈时,控制中心启动飞船轨道维持程序.则可采取的具体措施是:
A.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行速度增大
B.启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行速度减小
C.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行周期增大
D.启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行周期增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

有一个近地面飞行的人造卫星,其轨道速度为7.9km/s,则离地面高度h=19200km飞行的人造卫星,其线速度为多大?已知地球半径为=6400km

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