地球是半徑為R=6.4×106m,自轉(zhuǎn)周期為T(mén)=24h的一顆天體,若保持地球的半徑和自轉(zhuǎn)周期為變,問(wèn)地球的質(zhì)量最小是多少,才會(huì)使它因各部分間存在的引力而形成一穩(wěn)固的球休,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解?(已知萬(wàn)有引力常數(shù)G=6.67×10-11N·m2/kg2)

解:設(shè)地球最小質(zhì)量為M,在地表取一物體m。不因自轉(zhuǎn)瓦解,則有F3=G得:M=,帶入數(shù)據(jù)得M=2.1×1022kg

【解析】此題是根據(jù)一道高考題改編而來(lái),考查了萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí);同時(shí)也考查了考生的建模能力,對(duì)考生要求較高,考生必須明白:只有放在地面上的物體受到的萬(wàn)有引力大于或等于物體隨地球一起自傳所需要的向心力,地球才不會(huì)因自轉(zhuǎn)而瓦解。為解決此題的關(guān)鍵。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

由于地球在自轉(zhuǎn),因而在發(fā)射衛(wèi)星時(shí),利用地球的自轉(zhuǎn),可以盡量減少發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)火箭所提供的能量,而且最理想的發(fā)射場(chǎng)地應(yīng)該是地球的赤道附近.現(xiàn)假設(shè)某火箭的發(fā)射場(chǎng)地就在赤道上,為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時(shí)需的能量,那么:
(1)發(fā)射運(yùn)行在赤道面上的衛(wèi)星應(yīng)該是由
 
 
轉(zhuǎn)(橫線上分別填東、西、南、北四個(gè)方向中的一個(gè)).如果某衛(wèi)星的質(zhì)量是2×103kg,由于地球的自轉(zhuǎn)使衛(wèi)星具有了一定的初動(dòng)能,求與地球沒(méi)有自傳相比較,火箭發(fā)射衛(wèi)星時(shí)可節(jié)省的能量地大。
(2)如果使衛(wèi)星在地球赤道面的附近作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則火箭使衛(wèi)星運(yùn)行的速度相對(duì)于地面應(yīng)達(dá)到多少?
(已知萬(wàn)有引力常量G=6.67×10-11N?m2/kg2,地球的半徑為R=6.4×103km,要求答案保留兩位有效數(shù)字.)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

2013年6月11日,我國(guó)“神舟十號(hào)”飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.下列有關(guān)“神舟十號(hào)”飛船的說(shuō)法中正確的是( 。
A、“神舟十號(hào)”飛船2013年6月11日晚17時(shí)38分02秒發(fā)射升空,其中17時(shí)38分02秒指的是時(shí)刻B、地面控制人員檢測(cè)飛船在高空的運(yùn)行位置時(shí)可以將飛船看做質(zhì)點(diǎn)C、假設(shè)“神舟十號(hào)”繞地球運(yùn)行的軌道是半徑為R的圓形軌道,則飛船繞地球一周,位移最大是2R,路程最大是2πRD、“神舟十號(hào)”飛船發(fā)射后加速上升階段,飛船的重力變大

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科目:高中物理 來(lái)源:期末題 題型:計(jì)算題

物體在宇宙飛船中,當(dāng)宇宙飛船以a =g/2的加速度勻加速上升時(shí),在某高度處,物體與宇宙飛船中水平支持物相互擠壓的力為地面處重力的3/4。此時(shí)飛船離地心的距離是多少?(地球的半徑為R =6.4×103km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

由于地球在自轉(zhuǎn),因而在發(fā)射衛(wèi)星時(shí),利用地球的自轉(zhuǎn),可以盡量減少發(fā)射人造衛(wèi)星時(shí)火箭所提供的能量,而且最理想的發(fā)射場(chǎng)地應(yīng)該是地球的赤道附近,現(xiàn)假設(shè)某火箭的發(fā)射場(chǎng)地就在赤道上,為了盡量節(jié)省發(fā)射衛(wèi)星時(shí)所需的能量,那么

(1)發(fā)射運(yùn)行在赤道面上的衛(wèi)星應(yīng)該是由_________向_________轉(zhuǎn)(空格中分別填東、西、南、北四個(gè)方向中的一個(gè));

(2)如果某衛(wèi)星的質(zhì)量是2×103kg,由于地球的自轉(zhuǎn)使得衛(wèi)星具有了一定的初動(dòng)能,這一初動(dòng)能即為利用地球的自轉(zhuǎn)與地球沒(méi)有自轉(zhuǎn)相比較,火箭發(fā)射衛(wèi)星時(shí)所節(jié)省的能量,求此能量的大;

(3)如果使衛(wèi)星在地球赤道面的附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則火箭使衛(wèi)星運(yùn)行的速度相對(duì)于地面應(yīng)達(dá)到多少?已知萬(wàn)有引力恒量G=6.67×10-11N·m2/kg2,地球的半徑為R=6.4×103km,要求答案保留兩位有效數(shù)字.

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