(2010?海南模擬)土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是人小不等、線度從1m到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N?m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為
6×1026
6×1026
kg(不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用,結(jié)果保留1位有效數(shù)字)
分析:研究環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式求出中心體的質(zhì)量.
解答:解:研究環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式:
G
Mm
R2
=m
4π2
T2
R

解得M=
4π2R3
GT2
.其中R為軌道半徑大小是1.4×105km,T為周期約為14h.
代入數(shù)據(jù)得:M≈6×1026kg.
故答案為:6×1026
點評:讀完題目要清楚研究對象,以及研究對象的一些參數(shù).本題關(guān)鍵是要能根據(jù)萬有引力提供向心力這個關(guān)系,選擇恰當?shù)南蛐牧Ρ磉_式.
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