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如图所示,是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的...

如图所示,是美国的卡西尼号探测器经过长达7年的艰苦旅行,进入绕土星飞行的轨道.若卡西尼号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,已知引力常量为G,则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是( )

A. Mρ

B. Mρ

C. Mρ

D. Mρ

 

D 【解析】 设“卡西尼”号的质量为m,土星的质量为M,“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动,其向心力由万有引力提供,G=m(R+h),其中T=,解得M=.又土星体积V=πR3,所以ρ==.  
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考点分析:
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在中国航天骄人的业绩中有这些记载:天宫一号在离地面343 km的圆形轨道上飞行;嫦娥一号在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上飞行;北斗卫星导航系统由同步卫星”(地球静止轨道卫星,在赤道平面,距赤道的高度约为 36 000千米)倾斜同步卫星”(周期与地球自转周期相等,但不定点于某地上空)等组成.则以下分析正确的是(  )

A.天宫一号绕地球运动的周期为T,用G表示引力常量,则用表达式求得的地球平均密度比真实值要小

B.天宫一号的飞行速度比同步卫星的飞行速度要小

C.同步卫星倾斜同步卫星同周期、同轨道半径,但两者的轨道平面不在同一平面内

D.嫦娥一号与地球的距离比同步卫星与地球的距离小

 

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一探测器探测某星球表面时做了两次测量.探测器先在近星轨道上做圆周运动测出运行周期T;着陆后,探测器将一小球以不同的速度竖直向上抛出,测出了小球上升的最大高度h与抛出速度v的二次方的关系,如图所示,图中a、b已知,引力常量为G,忽略空气阻力的影响,根据以上信息可求得(  )

A.该星球表面的重力加速度为2b/a

B.该星球的半径为

C.该星球的密度为

D.该星球的第一宇宙速度为

 

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如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,PBC两卫星轨道的交点.已知ABC绕地心运动的周期相同,下列说法中正确的是

A.物体A的速度小于第一宇宙速度

B.物体A的速度小于卫星C的运行速度

C.物体A和卫星C具有相同大小的加速度

D.卫星BP点的加速度与卫星CP点的加速度大小不相等

 

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一半径为R的球形行星绕其自转轴匀速转动,若质量为m的物体在该星球两极时的重力为G0,在赤道上的重力为,则(  )

A.该星球自转的角速度大小为

B.环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为

C.环绕该星球表面做匀速圆周运动的卫星的速率为

D.放置于此星球表面纬度为60°处的物体,向心加速度大小为

 

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利用三颗位置适当的地球同步卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯,目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的66倍,假设地球的自转周期变小,若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的,则地球自转周期的最小值约为

A.1h B.4h C.8h D.16h

 

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