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    (8 分）.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，求：该行星的自转周期。

     

    【答案】

    12h

    【解析】

    试题分析：地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，密度ρ2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有

         （3分）

         （3分）

    两式化简得     （2分）

    考点：万有引力定律的应用．

     

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2007年北京时间11月7日早上8时34分，总重量达2300kg的探月卫星“嫦娥一号”成功实施第三次近月制动，进入周期为127分钟的圆形月球极地轨道，由于月球的自转作用，处于月球极地轨道的“嫦娥一号”可以完成包括月球南北极、月球背面的全月探测工作．“嫦娥一号”搭载的CCD相机要对月面南北纬七十度以内范围进行成像，中国国防科工委2008年1月31日宣布，“嫦娥一号”卫得获得月球极区图象并向地面成功传回．已知地球半径为R，地面的重力加速度为g，月球半径为R′，月球质量是地球质量的
    181
    ，“嫦娥一号”在距月球表面高度为h的圆形轨道上做匀速圆周运动．月球绕地球运动简化为匀速圆周运动，求：
    （1）月球表面的重力加速度；
    （2）“嫦娥一号”距月面高度为h的圆形轨道上做匀速圆周运动的周期．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2007年10月24日，我国自主研发的“嫦娥一号”探月卫星发射升空，先后经历调相轨道、地月转移轨道、月球捕获轨道三个阶段（如图所示）．于11月5日与月球“相会”，实现了中华民族千年奔月的梦想．根据相关信息，完成下列计算：
    （1）10月31日17时28分，“嫦娥一号”卫星发动机关闭，轨道控制结束．卫星进入地月转移轨道．已知地球质量约为月球质量的81倍，地球到月球直线距离约为38万公里，则卫星在地月连线上受到地球和月球引力相等时大约距月球多远？（结果取一位有效数字）
    （2）11月7日8点34分“嫦娥一号”第三次近月制动成功，卫星在距月球表面高h的圆形轨道上绕月球做周期T的匀速圆周运动．已知月球的半径R月，引力常量G，忽略地球对卫星的引力作用，据此计算月球的质量（用G、T、h、R月表示）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2003年10月15日9时整，搭载的“神舟”五号载人飞船发射成功，9时42分飞船进入预定轨道，于16日6时23分在内蒙古四子王旗的主着陆场安全着陆，揭开了我国航天史上新的一页．
    （1）为了使飞船到达一定速度需要一个加速过程，在加速过程中，宇航员处于超重状态．人们把这种状态下宇航员对座椅的压力FN与静止在地球表面时的重力mg的比值k=FN/mg称为耐受力值．选定两名宇航员，他们在此状态下耐受力最大值分别是k=8和k=7，已知地球表面的重力加速度为g=10m/s2．试求飞船带着这两名宇航员在竖直向上发射时的加速度a的最大值不能超过多少？
    （2）“神舟”五号飞船从发射到回收飞行约21h，绕地球14圈．假设把飞船的整个运动过程看作匀速圆周运动，若飞船做圆周运动的周期为T，地球半径为R，地球表面处重力加速度为g． 试导出飞船运行线速度的表达式．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    2007年10月24日18时05分，嫦娥一号卫星在中国西昌卫星发射中心用长征三号火箭发射成功，从这里开始了自己的奔月之旅，开启了中国深空探测的新历程．已知地球近地卫星的周期约为84分钟，地球的半径为6400km，再根据其他的常识和知识，可以估算出地球和月球之间的距离为（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    科学家经过深入观测研究，发现月球正逐渐离我们远去，并且将越来越暗．有地理学家观察了现存的几种鹦鹉螺化石，发现其贝壳上的波状螺纹具有树木年轮一样的功能，螺纹分许多隔，每隔上波状生长线在30条左右，与现代农历一个月的天数完全相同．观察发现，鹦鹉螺的波状生长线每天长一条，每月长一隔．研究显示，现代鹦鹉螺的贝壳上，生长线是30条，中生代白垩纪是22条，侏罗纪是18条，奥陶纪是9条．已知地球表面的重力加速度为10m/s2，地球半径为6400km，现代月球到地球的距离约为38万公里．始终将月球绕地球的运动视为圆周轨道，由以上条件可以估算奥陶纪月球到地球的距离约为（　　）
    A、1.7×108mB、8.4×108mC、1.7×107mD、8.4×107m

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