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2004年1月4日美国“勇气”号火星车在火星表面成功登陆.登陆时机选择在6万年来火星距地球最近的一次,火星与地球之间的距离仅有5580万千米,如图所示.火星车在登陆前绕火星作圆周运动,距火星表面高度为H,火星半径为R,绕行N圈的时间为t,求:
(1)若地球、火星绕太阳公转均为匀速圆周运动,通过计算比较它们周期T、T大小;
(2)火星的平均密度(用R、H、N、t、引力常数G表示);
(3)火星车登陆后不断地向地球发送所拍摄的照片,地球上接收到的第一张照片大约是火星车多少秒前拍摄的?
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(1)行星绕太阳公转时由太阳对行星的万有引力提供行星圆周运动的向心力即:
G
mM
r2
=mr
4π2
T2

可得行星公转的周期T=
4π2r3
GM

因为:r>r
所以:T>T
(2)由题意知火星车绕火星作圆周运动的周期T=
t
N
         ①
根据火星车绕火星做圆周运动的向心力由万有引力提供有:
G
mM
(R+h)2
=m(R+h)
4π2
T2
                   ②
火星的密度ρ=
M
4
3
πR3
                      ③
由①②③解得:ρ=
N2(R+H)3
GR3t2

(3)已知火星距地球的距离s=5580×107m,所以信号传到地球的时间t=
s
c
=186s
即地球上接收到的第一张照片大约是火星车186s前拍摄的.
答:(1)T>T
(2)火星的密度为ρ=
N2(R+H)3
GR3t2

(3)大约是186s前拍摄的.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

2004年6月,联合国第58次大会通过决议,确定2005年为“世界物理年”。

(此大题其它小题不属于本学科)

31.下图是2005年“世界物理年”的徽标。观察这个徽标,提出一个问题;并写在下面的横线上。(例:为什么把2005年确定为世界物理年?)

   __________________________________________________________

33.“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关。根据爱因斯坦的理论,一把米尺,在它与观察者有不同相对速度情况下,米尺长度是不同的,它们之间的关系见下图。由此可知,当米尺和观察者的相对速度达到0.8c(c为光速)时,米尺长度大约是______________米。在日常生活中,我们无法察觉到米尺长度变化的现象,是因为观察者相对于米尺的运动速度________________。

34.爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家之一。他在1905年发表的五篇论文涉及到了分子动理论、相对论和量子理论,为日后的诸多技术奠定了基础。关于爱因斯坦孜孜不倦地探索科学的动机,以下组合是最为可能的是(      )

①财富 ②名声 ③好奇心 ④科学的美 ⑤研制原子弹 ⑥创造神话

A.①②         B.③④      

C.①⑥           D.②⑤

35.为纪念“世界物理年”,各国联合举办了全球性的“物理照耀世界”光束传递活动。4月19日19:00,中国区的光束传递活动正式开始,下图描绘了传递路线及终了时间。从图中可知:中国区光束传递活动的首站是____________。光信号在每个城市平均停留的时间最接近(   )。

A.1分钟                  B.3分钟         

C.5分钟                  D.7分钟

36.“物理照耀世界”光束传递中国区的活动受到了全国主流新闻媒体的广泛关注,吸引了十万学子踊跃参加,这有助于“让物理走进大众,让世界拥抱物理。”下表选自《中国公众科学素养调查报告》。

    类别

基本科学观点

正确率

错误率

不知道

第一类

热气流上升,冷气流下降(对)

59.3

6.4

33.8

月亮本身不会发光(对)

65.3

11.6

22.6

光速比声速快(对)

74. 4

2.4

22.8

第二类

所有的辐射都是人为造成的(错)

46.0

9.9

 

43.6

地心非常热(对)

39.0

9.3

51.2

第三类

激光因会聚声波而产生(错)

15.8

8.9

74.5

发射火箭等空间探索活动影响气候(错)

20.1

25.7

53.6

电子比原子小(对)

24.2

14.1

61.1

由表可知_______________。

    ①公众对不同类别的基本科学观点的正确理解差异很大

②被调查者的年龄越大,对基本科学观点的理解情况越好

③第一类属于日常,传统的科学观点,大部分公众都能理解

④第二类科学观点和现代高科技相关,公众的理解情况较好

37.由上题的表格可以看出,目前公众在理解基本科学观点方面存在的主要问题是:__________________________________________________。

 

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