（15分）有一空間探測器對一球狀行星進行探測，發(fā)現(xiàn)該行星上無生命存在，在其表面上，卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳（干冰）。有人建議利用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣，由于行星對大氣的引力作用，行星的表面就存在一定的大氣壓強。如果一秒鐘可分解得到106kg氧氣，要使行星表面附近得到的壓強至少為p＝2×104Pa，那么請你估算一下，至少需要多少年的時間才能完成？已知行星表面的溫度較低，在此情況下，二氧化碳的蒸發(fā)可不計，探測器靠近行星表面運行和周期為2h，行星的半徑r＝1750km，大氣層的厚度與行星的半徑相比很小，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

解析：

可近似認為大氣壓是由大氣重量產(chǎn)生的，設大氣的質(zhì)量為m0

則p＝                            ①（4分）

設探測器的質(zhì)量為，行星質(zhì)量為M，由萬有引力定律及牛頓第二定律得：

G　　即＝              ②（3分）

G　　即GM＝     ③（3分）

解上述三式得：　     ④（2分）

依題意，1秒鐘可得到106kg氧氣，故分解出5.8×1017kg氧氣所需的時間為：

 ＝s＝1.8×104年                 ⑤（3分）

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動．已知該行星的半徑r=1750km，探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h．
（1）估算該行星表面附近的重力加速度的值．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）經(jīng)探測發(fā)現(xiàn)，該行星表面無生命存在，在其表面上．卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳（干冰）．有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣．由予行星對大氣吸引力的作用，行星的表面將形成一定的大氣壓強．如果每1s分解可得106kg氧氣，要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2atm，試估算至少需要多少時間才能完成？（已知球面積的計算公式S=4πr2，球體積的計算公式V=
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πr3；大氣層的厚度與行星的半徑相比很�。恍行潜砻娴臏囟容^低，在此種情況下，二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計；結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動．已知該行星的半徑r=1750km，探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h．
（1）估算該行星表面附近的重力加速度的值．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）經(jīng)探測發(fā)現(xiàn)，該行星表面無生命存在，在其表面上．卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳（干冰）．有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣．由予行星對大氣吸引力的作用，行星的表面將形成一定的大氣壓強．如果每1s分解可得106kg氧氣，要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2atm，試估算至少需要多少時間才能完成？（已知球面積的計算公式S=4πr2，球體積的計算公式V=
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πr3；大氣層的厚度與行星的半徑相比很��；行星表面的溫度較低，在此種情況下，二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計；結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

有一空間探測器圍繞一球狀行星做圓周運動,已知該行星的半徑r=1 750 km,探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2 h.

(1)估算該行星表面附近的重力加速度的值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)經(jīng)探測發(fā)現(xiàn),該行星表面無生命存在,在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由于行星對大氣吸引力的作用,行星的表面將形成一定的大氣壓強.如果每1 s分解可得106 kg氧氣,要使行星表面附近得到的大氣壓強為p0=0.2 atm,試估算至少需要多少時間才能完成.(已知球面積的計算公式S=4πr2,球體積的計算公式V=πr3;大氣層的厚度與行星的半徑相比很小;行星表面的溫度較低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計;結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：2006年江蘇省蘇州市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

有一空間探測器圍繞一球狀行星作圓周運動．已知該行星的半徑r=1750km，探測器在靠近行星表面附近運行的周期為T=2h．
（1）估算該行星表面附近的重力加速度的值．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）經(jīng)探測發(fā)現(xiàn)，該行星表面無生命存在，在其表面上．卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳（干冰）．有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣．由予行星對大氣吸引力的作用，行星的表面將形成一定的大氣壓強．如果每1s分解可得106kg氧氣，要使行星表面附近得到的大氣壓強為p=0.2atm，試估算至少需要多少時間才能完成？（已知球面積的計算公式S=4πr2，球體積的計算公式；大氣層的厚度與行星的半徑相比很�。恍行潜砻娴臏囟容^低，在此種情況下，二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計；結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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