(2010?海南模擬)土星周?chē)忻利悏延^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(lèi)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)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(yùn)動(dòng),根據(jù)萬(wàn)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(diǎn)評(píng):讀完題目要清楚研究對(duì)象,以及研究對(duì)象的一些參數(shù).本題關(guān)鍵是要能根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力這個(gè)關(guān)系,選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Ρ磉_(dá)式.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)判斷滑塊最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能:若不能返回,求出滑塊在斜面上滑行的最大位移.

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“分粒子”模型可用下面的簡(jiǎn)化模型來(lái)闡述:一個(gè)電子質(zhì)量為m1,動(dòng)能為E0,與介子的一個(gè)夸克(質(zhì)量m2)作彈性碰撞.介子里另一個(gè)夸克的質(zhì)量為m3,夸克間以一根無(wú)質(zhì)量彈簧相連.碰撞前夸克處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于自然長(zhǎng)度.試求碰撞后:
(1)夸克m2所獲得的動(dòng)能;
(2)介子作為一個(gè)整體所具有的以彈簧彈性勢(shì)能形式代表的介子的最大內(nèi)能.

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