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				一艘宇宙飛船飛近某一個(gè)不知名的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道，宇航員進(jìn)行預(yù)定的考察工作.宇航員能不能僅用一只表通過(guò)測(cè)定時(shí)間來(lái)測(cè)定該行星的密度呢?說(shuō)明理由及推導(dǎo)過(guò)程，并說(shuō)明推導(dǎo)過(guò)程中各量的物理意義.
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          解析：利用萬(wàn)有引力提供向心力與圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解密度的不同表達(dá)式，盡可能地要使表達(dá)式包含宇宙飛船的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，只要利用一只表測(cè)量運(yùn)轉(zhuǎn)周期即可.由此原理便可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟與方法.
          宇宙飛船靠近行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)行星質(zhì)量為M，宇宙飛船質(zhì)量為m，行星半徑為r，飛船運(yùn)行周期為T(mén).
          G=mr 
          所以M= 
          又行星的體積V=πr3，所以ρ=
          即宇航員只需測(cè)出T就能求出行星的密度.可見(jiàn)宇航員能僅用一只表通過(guò)測(cè)定時(shí)間來(lái)間接測(cè)定該行星的密度.
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				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：
			
          

						
          （2005?鹽城模擬）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上．飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材
          A．精確秒表一只                 B．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)
          C．彈簧秤一個(gè)                   D．天平一臺(tái)（附砝碼）
          已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各作了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M．（已知萬(wàn)有引力常量為G ）
          （1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為
          A，BC
          A，BC
          ．（用序號(hào)表示）
          （2）兩次測(cè)量的物理量分別是
          周期T，物體重力FG
          周期T，物體重力FG
          ．
          （3）用該數(shù)據(jù)寫(xiě)出半徑R、質(zhì)量M的表達(dá)式．R=
          FGT2
          4π2m
          FGT2
          4π2m
          ，M=
          F
          3
          G
          T          4
          16π4Gm3
          F
          3
          G
          T          4
          16π4Gm3
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上．飛船上備有以下器材：
          A．秒表一只          B．質(zhì)量為m的物體一個(gè)
          C．彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)     D．天平一架（帶砝碼）
          宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求得該星球的半徑R及質(zhì)量M，已知引力常量為G
          （1）繞行時(shí)需測(cè)量的物理量為
          繞行時(shí)的圈數(shù)n和所用時(shí)間t
          繞行時(shí)的圈數(shù)n和所用時(shí)間t
          ，選用的器材是
          A
          A
          （填序號(hào)）
          （2）著陸后需測(cè)量的物理量為
          質(zhì)量為m的物體的重力F
          質(zhì)量為m的物體的重力F
          ，選用的器材是
          C
          C
          （填序號(hào)）
          （3）利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出半徑R=
          Ft2
          4π2mn2
          Ft2
          4π2mn2
          ，質(zhì)量M=
          F3t4
          16Gπ4m3n4
          F3t4
          16Gπ4m3n4
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：
			
          

						
          （2013?防城港模擬）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上．飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材
          A．精確秒表一只    B．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)    C．彈簧秤一只    D．米尺
          已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)．可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M．（已知萬(wàn)有引力常量為G）
          （1）宇航員在繞行時(shí)所選用的實(shí)驗(yàn)器材是
          A
          A
          ，著陸后所選用的實(shí)驗(yàn)器材是
          BC
          BC
          ．（用序號(hào)表示）
          （2）宇航員在繞行時(shí)測(cè)量的物理量及符號(hào)是
          周期T
          周期T
          ，著陸后測(cè)量的物理量及符號(hào)是
          物體重力F
          物體重力F
          ．
          （3）用測(cè)量數(shù)據(jù)及題中已知量寫(xiě)出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M的表達(dá)式R=
          FT2
          4π2m
          FT2
          4π2m
          ，M=
          F3T4
          16π4m3G
          F3T4
          16π4m3G
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：物理教研室
				題型：022
			
          

						
          一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道時(shí)僅受引力作用繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A、精確秒表一只；B、已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；C、彈簧秤一只；D、天平一只。已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做一次測(cè)量。依照測(cè)量數(shù)椐，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知萬(wàn)有引力常量為G）
          

          ①兩次測(cè)量所選用的器材分別為
　　　　 、　　　　    （填序號(hào)）
          

          ②兩次測(cè)量的物理量分別是
          

            　　　　　　　　　　　　　　 
          

          　　   　　　　　　　　　　  。
          

          ③用該測(cè)量的物理量寫(xiě)出半徑R及質(zhì)量M的表達(dá)式是：　　　　　　　　   
。
          

           
          

           
          

          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來(lái)源：
				題型：022
			
          

						
          一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道時(shí)僅受引力作用繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A、精確秒表一只；B、已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；C、彈簧秤一只；D、天平一只。已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做一次測(cè)量。依照測(cè)量數(shù)椐，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知萬(wàn)有引力常量為G）
          

          ①兩次測(cè)量所選用的器材分別為
　　　　 、　　　　    （填序號(hào)）
          

          ②兩次測(cè)量的物理量分別是
          

            　　　　　　　　　　　　　　 
          

          　　   　　　　　　　　　　  。
          

          ③用該測(cè)量的物理量寫(xiě)出半徑R及質(zhì)量M的表達(dá)式是：　　　　　　　　   
。
          

           
          

           
          

          

			
          

			
          
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