组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 万有引力与宇宙航行 > 万有引力定律 > 万有引力理论的成就 > 计算中心天体的质量和密度
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:274 题号:17244689
未来中国宇航员将会登月成功,假设宇航员在登月前后做了两次实验。
实验一:当宇宙飞船贴着月球表面做匀速圆周运动时,飞船中的宇航员用秒表测量飞船完成n圈的运动时间为t,万有引力常量为G
实验二:已知月球的半径为R,假设宇航员登上月球后,在月面让小球做自由落体运动,从静止开始下落的距离为时(N很大),测得小球的速度为v,回答下列问题:
(1)实验一测得宇宙飞船贴着月表做匀速圆周运动的周期为T=_______(用nt来表示),月球的密度=______(用ntG来表示);
(2)实验二测得月球表面的重力加速度为g=________(用vRN来表示),月球的第一宇宙速度v=________(用vN来表示)。

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实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】在某星球表面,宇航员利用图示装置测星球表面的重力加速度,铁架台放在水平台面上,上端固定电磁铁M,接通电磁铁M的开关后能吸住小球,电磁铁正下方安装一个位置可上下调节的光电门A。实验中测出小球的直径为d、小球球心与光电门中心的高度差为h,断开开关,小球自由下落,记录小球通过光电门的挡光时间t,调整光电门位置,得出多组ht数据。

   

(1)实验中,小球经过光电门时的瞬时速度大小_______(用给定的物理量符号表示)。
(2)实验中,多次实验得到多组ht数据后,数据处理时应绘制_______(填“”、“”或“”)图像,得出的图像斜率为k,则该星球的重力加速度_______(用dk表示)。
(3)星球表面的重力加速度已在第(2)问中测出,若宇航员测得该星球的半径为R,已知引力常量为G,则该星球的质量_______(用GRdk表示)。
2023-06-05更新 | 554次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入该行星表面的圆形轨道绕行一圈后,着陆在该行星上。飞船上备有以下器材:
A.秒表一只
B.质量为的物体一个
C.弹簧测力计一个
宇航员在绕行时及着陆后各做一次测量,依据测量数据,可求得该星球的半径,已知引力常量为
(1)绕行时需测量的物理量为周期,选用的器材是__________(填序号);
(2)着陆后需测量的物理量为物体在行星表面的重力,从而得出行星表面的重力加速度,选用的器材是__________(填序号);
(3)利用测得的物理量写出半径__________
2023-06-08更新 | 183次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】(1)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为)。

完成下列填空:
①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为________kg;
③将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号12345
m(kg)1.801.751.851.751.90
④根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N;小车通过最低点时的速度大小为________m/s。(重力加速度大小取,计算结果保留2位有效数字)
(2)一般宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上,宇宙飞船上备有以下实验仪器。
A.弹簧测力计一个
B.精确秒表一只
C.天平一台(附砝码一套)
D.物体一个
为测定该行星的密度,宇航员在绕行中进行了一次测量,依据测量数据可以求出密度。
①绕行时测量所用的仪器为________(用仪器的字母序号表示),所测物理量为_________(用文字说明和相应符号表示)。
②密度表达式:________(万有引力常量为G)。
2022-03-17更新 | 1192次组卷
共计 平均难度:一般