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“神舟十号”飞船在绕地球做匀速圆周运动时,离地面的高度为h,周期为T,已知地球的半径为R,引力常量为G,则地球的质量和密度分别是多大的.(球的体积公式:V=
4
3
πR3,其中R为球的半径)
根据万有引力等于向心力,有:G
Mm
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h)

得:M=
4π2(R+h)3
GT2

因为地球的体积为:V=
4
3
πR3

得:ρ=
M
V
=
3π(R+h)3
GT2R3

答:地球质量为
4π2(R+h)3
GT2
,密度为
3π(R+h)3
GT2R3
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

“神舟”七号飞船于2008年9月25日晚9时10分从酒泉卫星发射中心发射升空。飞船在太空预定轨道绕地球飞行了四十六圈。飞行期间,航天员飞行乘组在地面组织指挥和测控系统的协同配合下,顺利完成了空间出舱活动和一系列空间科学试验。28日17时37分, “神舟”七号飞船在内蒙古中部预定区域成功着陆。随后,执行飞行任务的航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏安全出舱,中国神舟七号载人航天飞行获得圆满成功。飞船升空后,首先沿椭圆轨道运行,近地点约为200公里,远地点约为347公里。在绕地球飞行5圈后,地面发出指令,使飞船上的发动机在飞船到达远地点时自动点火,实行变轨,提高了飞船的速度,使得飞船在距地面343公里的圆轨道上飞行。(设地球半径为R,地面的重力加速度为g )
(1)试分析航天员在舱内“漂浮起来 ”的现象产生的原因。
(2)“神舟七号”飞船在绕地飞行5圈后进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高为h 的圆形轨道。则飞船在上述圆形轨道运行的周期是多少?(用h、R、g表示)
(3)返回舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程,若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k,返回舱的质量为m,且匀速下降过程的重力加速度为,则此过程中返回舱的速度?以及匀速下降过程中单位时间内转化为内能的机械能为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

2013年12月14日“嫦娥三号”着陆器突破了我国首次实现地外天体上的软着陆,着陆前,它从离月面h=4m高处做自由落体运动,并安全的降落在月球表面,已知月球表面的重力加速度为
g
6
,g=10m/s2,求:
(1)着陆器自由落体运动的时间t;
(2)着陆器着陆时的速度大小v0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一组人乘太空穿梭机,去修理位于离地球地表面0.6×106m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H,机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭,而望远镜则在穿梭机前方数公里外,如图所示(已知:地球半径为6.4×106m)
(1)在穿梭机内,一质量为70kg的人的视重是多少?
(2)①计算轨道上的重力加速度的值;
②计算穿梭机轨道上的速率和周期.
(3)穿梭机需首选进入半径较小的轨道,才有较大的角速度以追上望远镜,用上题的结果判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减少其原有速率,解释你的答案.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

我国自行研制的“神舟”六号载人飞船,于2005年10月12日在酒泉发射场由长征二号F型火箭发射升空.并按预定轨道环绕地球飞行5天后,安全返回,在内蒙古的主着陆场着陆.
(1)设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,时间t秒内飞船绕地球运行的圈数为N,求飞船离地面的平均高度h.
(2)已知质量为m的飞船在太空中的引力势能可表示为:Ep=-G
Mm
r
,式中G为万有引力常量,M为地球的质量,r为飞船到地球中心的距离.那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆形轨道上,长征二号F型火箭至少要对飞船做多少功?(不考虑地球自转对发射的影响).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

假设地球为一密度均匀的球体,若保持其密度不变,而将半径缩小
1
2
,那么地面上物体所受的重力将变为原来的(  )
A.2倍B.1/2倍C.4倍D.8倍

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的探月卫星绕月球转一圈的最短时间为t,根据常量和前述数据可求得月球的(  )
A.质量B.半径
C.密度D.第一宇宙速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

“北斗二号”地球卫星导航系统由中轨道、高轨道和同步卫星等组成,已知三种卫星中,中轨道卫星离地最近,同步卫星离地最远.则下列说法中正确的是(  )
A.中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度
B.中轨道卫星的角速度小于同步卫星的角速度
C.若一周期为8h的中轨道卫星,某时刻在同步卫星的正下方,则经过24h仍在该同步卫星的正下方
D.高轨道卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

我国已于2013年12月2日成功进行“嫦娥三号”的发射,进行首次着陆月球实验,假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在距月球表面高度为100km的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的近月点B高度为15km处再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.则下列说法中不正确的是(  )
A.飞船在轨道Ⅰ上的运行周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
B.飞船在A处点火时,应该向飞船的前方喷气;动能变小
C.飞船在近月轨道Ⅲ绕月球一周所需的时间约为T=2π
R
g0
D.飞船在轨道Ⅰ的速度v1、轨道Ⅱ上B点的速度v2、Ⅲ轨道速度v3间关系为v1>v2>v3

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