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(9分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两...

(9分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×104 km和rB=1.2×105 km,忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示),求:

(1)岩石颗粒A和B的线速度之比.

(2)岩石颗粒A和B的周期之比.

(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它在距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N.已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?

 

(1)(2)(3) 95(倍) 【解析】  (1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律得              ①                        ------2分 解得  得:                           ②       -------1分 (2)设颗粒绕土星做圆周运动的周期为T,则                         ③               -------2分 对于A、B两颗粒分别有: 得:                   ④              -------1分 (3)设地球质量为M,地球半径为r0,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m0,在地球表面重力为G0,距土星中心r0′=3.2×105 km处的引力为G0′,根据万有引力定律:                         ⑤                                ⑥            -------2分 由⑤⑥得:=95(倍)                              -------1分
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考点分析:
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(1)该星球的质量M.

(2)该星球的密度6ec8aac122bd4f6e

(3)该星球的第一宇宙速度

 

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A.通过调节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须相同

C.每次必须由静止释放小球

D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降

E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触

F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2)如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:照相机的闪光周期是   s;小球运动中水平分速度的大小是        m/s;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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