(1)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出:行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比,即 k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量.將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理,請(qǐng)你推導(dǎo)出太陽(yáng)系中該常量k的表達(dá)式.已知引力常量為G,太陽(yáng)的質(zhì)量為M
(2)開普勒定律不僅適用于太陽(yáng)系,它對(duì)一切具有中心天體的引力系統(tǒng)(如地月系統(tǒng))都成立.經(jīng)測(cè)定月地距離為3.84×108m,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36×106s,試計(jì)算地球的質(zhì)量M.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

(1)(2)

解析試題分析:因行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),于是軌道半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r,根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有:G
(2)在地月系統(tǒng)中,設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,周期為T1,由上面可得
解得 
考點(diǎn):開普勒行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小為F,若甲、乙物體的質(zhì)量均增加到原來的2 倍,同時(shí)它們之間的距離亦增加到原來的2 倍,則甲、乙兩物體間的萬(wàn)有引力大小將為( )

A.8FB.4FC.FD.2F

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為________;某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/4,半徑約為地球半徑的1/2,那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為________(已知萬(wàn)有引力常量為G)。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

假設(shè)一衛(wèi)星在距地面R高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知地球的半徑為R,地面的重力加速度為g。試求:
(1)衛(wèi)星運(yùn)行的線速度大小;(2)衛(wèi)星運(yùn)行的周期。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

我國(guó)啟動(dòng)“嫦娥工程”以來,分別于2007年10月24日和2010年10月1日將“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”成功發(fā)射,“嫦娥三號(hào)”亦有望在2013年落月探測(cè)90天,并已給落月點(diǎn)起了一個(gè)富有詩(shī)意的名字——“廣寒宮”.
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為T,月球繞地球的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;
(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個(gè)小球,經(jīng)過時(shí)間t小球落回拋出點(diǎn).已知月球半徑為r,引力常量為G,試求月球的質(zhì)量M月.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭,成功將“天鏈一號(hào)02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后,西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來的數(shù)據(jù)表明,星箭分離,衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道.“天鏈一號(hào)02星”是我國(guó)第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星,由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院為主研制.中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”,是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”,用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.
(1)已知地球半徑R,地球表面的重力加速度g,地球自轉(zhuǎn)周期T,萬(wàn)有引力常量為G,請(qǐng)你求出地球的密度和“天鏈一號(hào)02星”距地面的高度?
(2)某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無(wú)線電波信號(hào),需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)02星”把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個(gè)航天器,如果航天器與“天鏈一號(hào)02 星” 處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下,航天器接收到赤道地面基站的無(wú)線電波信號(hào)的時(shí)間 是多少?已知地球半徑為R,地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r,無(wú)線電波的傳播速度為光速c.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

已知地球到太陽(yáng)的距離約為1.5×1011m,萬(wàn)有引力常量為G=6.67×10-11N、m2/kg2。試由常識(shí)通過計(jì)算求:
(1)太陽(yáng)的質(zhì)量M(保留一位有效數(shù)字);
(2)已知火星繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為1.9地球年,求地球與火星相鄰兩次距離最近時(shí)的時(shí)間間隔t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍,軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)道半徑的2×109倍,為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目,可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心,且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量,則銀河系中恒星數(shù)目約為

A.109 B.1011 C.1013 D.1015

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