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“嫦娥一號”探月衛星的成功發射,實現了中華民族千年奔月的夢想。假若我國的航天員登上某一星球并在該星球表面上做了如下圖所示力學實驗:讓質量為m=1.0kg的小滑塊以v0=1m/s的初速度從傾角為53°的斜面AB的頂點A滑下,到達B點后恰好能沿傾角為37°的斜面到達C點。不計滑過B點時的機械能損失,滑塊與斜面間的動摩擦因數均為,測得AC兩點離B點所在水平面的高度分別為h1=1.2m,h2=0.5m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計該星球的自轉以及其他星球對它的作用。

(1)求該星球表面的重力加速度

(2)若測得該星球的半徑為m,宇航員要在該星球上發射一顆探測器繞其做勻速圓周運動,則探測器運行的最大速度為多大?

(3)取地球半徑m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,求該星球的平均密度與地球的平均密度之比

 

 

【答案】

(1)(2)6km/s  (3)0.64

【解析】

試題分析:(1)小滑塊從AC的過程中,由動能定理得

                                                                      

代入數值解得                                         

(2)設探測器質量為,探測器繞該星球表面做勻速圓周運動時運行速度最大,由牛頓第二定律和萬有引力定律得

 

又    

解得 

代入數值解得 

(3)由星球密度  和

得該星球的平均密度與地球的平均密度之比             

代入數值解得    

考點:萬有引力定律的應用

點評:此類問題的一般方法是先求出星球表面的重力加速度,利用萬有引力等于衛星做圓周運動的向心力和在星球表面萬有引力等于重力,如果求密度還可以把天體看成球形,體積

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

2007年10月24日18時零5分,我國成功發射一顆探月衛星“嫦娥一號”.探月衛星繞地經過3次變軌飛行180多萬公里,于2007年11月5日成功進入月球捕獲軌道,如圖I軌道;11月6日經第2次變軌進入環月軌道,如圖II軌道;11月7日經第3次變軌進入工作軌道,如圖9-III軌道.經過測試調整于2007年11月20日向地球發回首張照片,“嫦娥一號”成功發射在我國又掀起了新一輪航天熱.關于“嫦娥一號”探月衛星,下列說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

2010年10月,我國又成功發射了一顆名為“嫦娥2號”的探月衛星,標志著我國對空間領 域的探索能力已達國際領先水平.已知月球質量約為地球質量的
1
81
,月球半徑約為地球半徑的
1
4
,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s,假設該衛星的繞月軌道是圓形的,且貼近月球 表面.則該探月衛星繞月運行的速率約為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網2007年10月24日18時,我國成功發射了“嫦娥一號”探月衛星,衛星經過八次點火變軌后,繞月球做勻速圓周運動.圖中所示為探月衛星運行軌跡的示意圖(圖中1、2、3、4、…、8為衛星運行中的八次點火位置),則下述說法正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2010年10月,我國又成功發射了一顆名為“嫦娥2號”的探月衛星,標志著我國對空間領 域的探索能力已達國際領先水平.已知月球質量約為地球質量的
1
81
,月球半徑約為地球半徑的
1
4
,地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s,假設該衛星的繞月軌道是圓形的,且貼近月球 表面.則該探月衛星繞月運行的速率約為(  )
A.0.4km/sB.1.8km/sC.2.1km/sD.3.6km/s

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科目:高中物理 來源:2013年高考物理備考復習卷5:萬有引力與航天(解析版) 題型:選擇題

2007年10月24日18時,我國成功發射了“嫦娥一號”探月衛星,衛星經過八次點火變軌后,繞月球做勻速圓周運動.圖中所示為探月衛星運行軌跡的示意圖(圖中1、2、3、4、…、8為衛星運行中的八次點火位置),則下述說法正確的是( )

A.衛星第2、3、4次點火都在繞地球運行軌道的近地點,此時所受的向心加速度相同
B.衛星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中,加速度逐漸增大,速度逐漸減小
C.衛星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中,機械能守恒
D.為了使“嫦娥一號”達到探月目的,在地球上的發射速度必須大于11.2 km/s

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