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已知地球到太阳的距离约为1.5×1011m,万有引力常量为G=6.67×10-11N、m2/kg2。试由常识通过计算求:
(1)太阳的质量M(保留一位有效数字);
(2)已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年,求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。

(1) (2)2.1地球年

解析试题分析:(1)对于地球绕太阳运动,万有引力提供向心力
   -- -- -- -- -- -- --(1分)
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地球绕太阳运动周期
解得           (2分)
(2)设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为T,火星绕太阳匀速圆周运动的周期为
根据圆周运动的规律,地球再一次与火星相距最近的条件是
           (1分)
          (1分)
             (1分)
联立解得           (1分)
地球与火星相邻两次距离最近的时间间隔为2.1地球年
考点:万有引力与航天

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

宇宙中有这样一种三星系统,系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成,两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行,轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是(  )
①在稳定运行情况下,大星体提供两小星体做圆周运动的向心力 ②在稳定运行情况下,大星体应在小星体轨道中心,两小星体在大星体相对的两侧 ③小星体运行的周期为 ④大星体运行的周期为

A.①③B.②③
C.①④D.②④

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量M.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)一物体在地球表面时重16N,它在以的加速度加速上升的火箭中测得重力为9N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍?(

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球同步卫星的周期为To。另有一颗
轨道在赤道平面内的绕地球自西向东运行的卫星,某时刻该卫星能观察到的赤道弧长最大为 赤道周长的三分之一。求:
(1)该卫星的周期。   ,
(2)该卫星相邻两次经过地球赤道上同一点的正上空所需的时间。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径,再利用万有引力定律估算太阳的密度.准备的器材有:①不透光圆筒,一端封上不透光的厚纸,其中心扎一小孔,另一端封上透光的薄纸;②毫米刻度尺.已知地球绕太阳公转的周期为T,万有引力常量为G。要求:(1)简述根据小孔成像原理估测太阳半径R的过程。(2)利用万有引力定律推算太阳密度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)某同学是一位航天科技爱好者,当他从新闻中得知,中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星(代号XW-1)时,他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息,其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min,从而断定此数据有误。
已知地球的半径R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(7分)已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。
(1)推导第一宇宙速度v的表达式;
(2)若已知地球自转的周期为T,求地球同步卫星距离地面的高度h。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

质量为m的卫星离地面R0处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R0,地面的重力加速度为g,引力常数G,求:(1)地球的质量; (2)卫星的线速度大小。

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