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如果在一星球上,宇航员为了估测星球的平均密度,设计了一个简单的实验:他先利用手表,记下一昼夜的时间T;然后,用弹簧秤测一个砝码的重力,发现在赤道上的重力仅为两极的90%.试写出星球平均密度的估算式.
设星球的质量为M,半径为R,表面重力加速度为,平均密度为,砝码的质量为m.
www.砝码在赤道上失重,表明在赤道上随星球自转做圆周运动的向心力为..
而一昼夜的时间T就是星球的自转周期,根据牛顿第二定律,有

根据万有引力定律,星球表面的重力加速度为www.
所以,星球平均密度的估算式为.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某星球的半径为R,在其表面上方高度为aR的位置,以初速度v0水平抛出一个金属小球,水平射程为bR,a、b均为数值极小的常数,则这个星球的第一宇宙速度为(  )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

三种宇宙速度分别是7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s,则表明
A.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是7.9km/s
B.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是11.2km/s
C.物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度是7.9km/s
D.物体绕太阳转动的最大速度是7.9km/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的1.5倍则这行星的第一宇宙速度为__________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

已知某星球与地球的质量之比为M1:M2=1:9,半径之比为R1:R2=1:2,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,求该星球的第一宇宙速度(结果保留两位有效数字,求解过程可能用到
2
=1.41).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

真空中均匀带电金属球壳D,半径为R,如图所示.一质量为m带电量为+q的粒子绕球壳运动,运动轨迹为一椭圆,运动周期为T,“近地点”A恰好在球壳表面附近,“远地点”B到球面的距离为d.带电粒子的运动不影响球壳表面的电荷分布,静电力常量为k,不计万有引力.求:
(1)球壳的带电量Q;
(2)带电粒子在球壳表面的速度多大时能飞出球壳的电场?
(3)带电粒子在球壳表面时具有的电势能.(设带电粒子在离球壳无限远处电势能为0)
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2013年12月14日21时11分,嫦娥三号成功着陆在月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾区域。如图所示是嫦娥三号奔月过程中某阶段运动的示意图,关闭动力的嫦娥三号在月球引力作用下沿圆轨道运动,在A处由圆轨道I变轨为椭圆轨道Ⅱ,以便更靠近月面。已知引力常量为G,圆轨道I的半径为r,周期为T.下列说法正确的是
A.嫦娥三号在A处由圆轨道Ⅰ变轨为椭圆轨道Ⅱ时,必须点火减速
B.嫦娥三号沿椭圆轨道由A处飞向B处过程中,月球引力对其做负功
C.根据题中条件可求出月球的平均密度
D.根据题中条件可求出月球表面的重力加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2013年12月2日凌晨2时17分,“嫦娥三号”由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空,经过一系列的调控和变轨,“嫦娥三号”最终顺利降落在月球表面,如图所示.“嫦娥三号”在地月转移轨道调整后进入环月圆形轨道,进一步调整后进入环月椭圆轨道,有关“嫦娥三号”下列说法不正确的是
A.飞船在环绕月球的椭圆轨道上时B处的加速度等于在圆轨道上时B处的加速度
B.在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
C.从轨道上近月点C飞行到月面着陆点D,飞船最后着落过程处于超重状态
D.飞船在环绕月球的圆轨道上B处须点火减速才能进入椭圆轨道

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知某星球的质量为M,星球半径为R,表面的重力加速度为g,引力常量为G,则该星球的第一宇宙速度可表达为    (       )
A.B.C.D.

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