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13.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進入靠近行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上,宇宙飛船中可供使用的測量儀器有:
A.精確秒表一個
B.激光測距儀(可以精確測量距離)
C.彈靈敏電流表一個
D.天平一臺(附砝碼)
已知宇航員在繞行時和著陸后各做了一次測量,依據(jù)測量數(shù)據(jù),可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M.(已知引力常量為G)
(1)宇航員在繞行時選取A(填寫器材對應的字母),測量出飛船繞行N圈所用時間t,從而計算出飛船繞行該行星周期T為tN;
(2)宇航員在著陸后選取AB(填寫器材對應的字母),測量出自由落體的高度h與時間t′.從而計算出該星球的表面的重力加速度g,其表達式為g=2ht2;
(3)宇航員利用以上數(shù)據(jù)可估算出行星的半徑R=ht22π2t2N2,質(zhì)量M=h3t42π4Gt6N4.(須用原始測量數(shù)據(jù)表示結(jié)果) 難度:0.52真題:2組卷:2查看解析下載試題籃.

分析 要測量行星的半徑和質(zhì)量,根據(jù)重力等于萬有引力和萬有引力等于向心力,列式求解會發(fā)現(xiàn)需要測量出行星表面的重力加速度和行星表面衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期,從而需要選擇相應器材.

解答 解:(1)宇航員在繞行時選取精確秒表一個測量出飛船繞行N圈所用時間t,從而計算出飛船繞行該行星周期T為tN
(2)宇航員在著陸后選取精確秒表一個、激光測距儀,測量出自由落體的高度與時間t′從而計算出星球表面的重力加速度,根據(jù)h=12gt2g=2ht2
(3)根據(jù)萬有引力提供向心力有GMmR2=m4π2T2RGM=gR2
T=4π2Rg
將(1)(2)問的結(jié)果代入上式,化簡得R=ht22π2t2N2
星球質(zhì)量M=gR2G=h3t42π4Gt6N4
故答案為:(1)A     tN     (2)AB    自由落體的高度h與時間t′表面的重力加速度g           g=2ht2
(3)ht22π2t2N2         h3t42π4Gt6N4

點評 本題關(guān)鍵先要弄清實驗原理;萬有引力等于重力,及萬有引力等于向心力,再根據(jù)實驗原理選擇器材,計算結(jié)果.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中,待測合金電阻絲阻值Rx約為4Ω.
①用游標卡尺測量電阻絲的長度L.測量結(jié)果如圖1所示,圖中讀數(shù)為L=54.5mm.
用螺旋測微器測量電阻絲的直徑d.測量結(jié)果如圖2所示,圖中讀數(shù)為d=0.855mm.

②為了測量電阻絲的電阻R,除了導線和開關(guān)S外,
還有以下一些器材可供選擇:
電壓表V,量程3V,內(nèi)阻約3kΩ
電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.2Ω
電流表A2,量程100μA,內(nèi)阻約2000Ω
滑動變阻器R1,0~1750Ω,額定電流0.3A
滑動變阻器R2,0~50Ω,額定電流1A
電源E(電動勢為3V,內(nèi)阻約為1.2Ω)
為了調(diào)節(jié)方便,測量準確,實驗中應選用電流表A1,滑動變阻器R2,(填器材的符號)
③在所給的實物圖3中畫出連線,接成測量電路圖.
④若電壓表測量值為U,電流表測量值為I,用測量的物理量表示計算材料電阻率的公式是ρ=πxrlpjtv2U4IL

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象,下列說法正確的是( �。�
A.若DE能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定能放出核能
B.若DE能結(jié)合成F,結(jié)合過程一定要吸收能量
C.若CB能結(jié)合成A,結(jié)合過程一定要放出能量
D.若CB能結(jié)合成A,結(jié)合過程一定要吸收能量

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1.有一個未知電阻,為了較準確地測出其電阻值,當電壓表的預留端接在A點時,兩電表的讀數(shù)分別為4.8V,5.0mA,接在B點時,兩電表的讀數(shù)分別為5.0V,4.0mA,則被測電阻的測量值較準確的數(shù)值為1250 歐姆.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.哈雷彗星繞太陽運動的軌道是比較扁的橢圓.下面說法中正確的是( �。�
A.彗星在近日點的速率大于在遠日點的速率
B.彗星在近日點的向心加速度大于在遠日點的向心加速度
C.若彗星的周期為75年,則它的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的75倍
D.彗星在近日點的角速度大于在遠日點的角速度

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18.關(guān)于萬有引力定律以及定律的應用,下列說法正確的是(  )
A.只要已知兩個物體的質(zhì)量和兩個物體之間的距離,就可以由F=GMmR2計算物體間的萬有引力
B.地球第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的最小速度
C.地球的同步衛(wèi)星的運行速度一定小于地球第一宇宙速度
D.當兩物體間的距離趨近于0時,萬有引力趨近于無窮大

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5.下面是地球、火星的有關(guān)情況比較的表格
星球地球火星
公轉(zhuǎn)半徑1.5×108 km2.25×108 km
自轉(zhuǎn)周期23h56min24h37min
表面溫度15℃-100℃~0℃
公轉(zhuǎn)周期365d687d
質(zhì)量6.0×1024kg6.4×1023kg
已知萬有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,根據(jù)以上信息,計算:
①地球與火星(行星的運動可看做圓周運動)萬有引力的最大值?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②從某次萬有引力最大值至下次萬有引力最大之間的時間間隔?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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2.探月工程三期飛行試驗器于2014年10月24日2時在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,飛行試驗器飛抵距月球6萬千米附近進入月球引力影響區(qū),開始月球近旁轉(zhuǎn)向飛行,最終進入距月球表面h的圓形工作軌道.設月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g,引力常量為G,試求:
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(2)飛行試驗器在工作軌道上的繞行速度
(3)月球的平均密度.

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3.從距地面高h處水平拋出一小石子.空氣阻力不計,下列說法正確的是( �。�
A.石子運動速度與時間成正比
B.石子拋出時速度越大,石子在空中飛行時間越長
C.拋出石子時的高度越大,石子落地時的速度越大
D.石子在空中任何相等時間內(nèi)的速度變化量相同

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