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土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.对所有这些组成环的颗粒来说,它们的(  )
分析:研究颗粒绕土星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式.
根据题意表示出要比较的物理量,再根据已知条件进行比较.
解答:解:A、C、研究颗粒绕土星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMm
R2
=m
v2
R

解得v=
GM
R
,其中M为土星的质量;
由于颗粒到土星中心的距离R不等,所以对所有这些组成环的颗粒来说v不相同,故A错误,C正确;
B、D、研究颗粒绕土星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMm
R2
=mω2R;
解得ω=
GM
R3
,其中M为土星的质量;由于颗粒到土星中心的距离R不等,所以对所有这些组成环的颗粒来说ω不相同,故B错误,D正确;
故选CD.
点评:比较一个物理量,我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来,再根据表达式进行比较.
向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从lμm到lOμm的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离r从7.3×104Km延伸到1.4×105Km.对所有这些组成环的颗粒来说(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N?m2/kg2,则土星的质量约为
6.4×1026 kg
6.4×1026 kg
.(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)

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(2011?商丘三模)土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等,线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离R从7.3×102km延伸到1.4×103km.设这些颗粒的线速度为v,角速度为ω,周期为T.对所有这些组成环的颗粒来说,它们的(  )

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(2010?海南模拟)土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是人小不等、线度从1m到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N?m2/kg2,则土星的质量约为
6×1026
6×1026
kg(不考虑环中颗粒间的相互作用,结果保留1位有效数字)

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