經(jīng)過近7年時間,2億千米在太空中穿行后,美航天局和歐航天局合作研究出“卡西尼”號土星探測器于美國東部時間6月30日抵達(dá)預(yù)定軌道,開始“拜訪土星及其衛(wèi)星家族.這是人類首次針對土星及其31顆已知衛(wèi)星最詳盡的探測.若“卡西尼”號土星探測器進(jìn)入環(huán)繞土星上空的圓軌道飛行,已知土星半徑為R,探測器離土星表面高度為h,環(huán)繞n周的飛行時間為t.求土星的質(zhì)量M和平均密度ρ(球體體積公式V=
R3
3
).
土星對探測器的引力提供探測器運(yùn)行的向心力:
GMm
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h)

探測器運(yùn)行的周期:T=
t
n

聯(lián)立以上二式解得土星的質(zhì)量為:M=
4π2n2(R+h)3
Gt2

由M=Vρ和V=
R3
3
聯(lián)立解得土星的平均密度ρ為:ρ=
n2(R+h)3
Gt2R3

答:土星的質(zhì)量M=
4π2n2(R+h)3
Gt2
,土星的平均密度ρ=
n2(R+h)3
Gt2R3
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗題

如圖甲所示,強(qiáng)強(qiáng)乘電梯速度為0.9為光速)的宇宙飛船追趕正前方的壯壯,壯壯的飛行速度為0.5,強(qiáng)強(qiáng)向壯壯發(fā)出一束光進(jìn)行聯(lián)絡(luò),則壯壯觀測到該光束的傳播速度為            。(填寫選項前的字母)
A.0.4cB.0.5c
C.0.9cD.1.0c

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

國家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心近日透露,2020年前,我國將發(fā)射8顆海洋系列衛(wèi)星,加強(qiáng)對我國黃巖島、釣魚島以及西沙、中沙和南沙群島全部島嶼附近海域的監(jiān)測.假設(shè)某顆海洋衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的4倍,周期為地球自轉(zhuǎn)周期的
1
2
,“嫦娥三號”預(yù)計2013年在海南文昌發(fā)射場發(fā)射,若設(shè)月球密度與地球相同,則“嫦娥三號”繞月球表面做圓周運(yùn)動的周期約為( 。
A.1hB.1.5hC.4hD.24h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個質(zhì)量相等的均勻球體,兩球心距離為r,它們之間的萬有引力為F,若它們的質(zhì)量都加倍,兩球心之間的距離也加倍,它們之間的吸引力為( 。
A.4FB.FC.
1
4
F
D.
1
2
F

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下面所敘述的力,屬于萬有引力的是( 。
A.馬對車的拉力
B.地磁場對指南針的作用力
C.太陽對地球的吸引力
D.摩擦后的橡膠棒對小紙片的吸引力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

已知月球的半徑為R,某登月飛船在接近月球表面的上空做勻速圓周運(yùn)動時,周期為T飛船著陸后,宇航員用繩子拉著質(zhì)量為m的儀器箱在平坦的“月面”上運(yùn)動,已知拉力大小為F,拉力與水平面的夾角為θ,箱子做勻速直線運(yùn)動.(引力常量為G)求:
(1)月球的質(zhì)量.
(2)箱子與“月面”間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2013年12月14日晚,質(zhì)量約為5噸的嫦娥三號在月球表面成功實(shí)施軟著陸.如圖所示,月球沒有大氣“包裹”,用降落傘實(shí)現(xiàn)軟著陸等辦法行不通.現(xiàn)采取在距離月球15公里近月點(diǎn)處開起動力,發(fā)動機(jī)的噴口水平向前噴出氣體,發(fā)動機(jī)的推力6000N,使嫦娥三號探測器以拋物線軌跡下降到著陸點(diǎn)上空,到達(dá)離月面4米處懸停,關(guān)閉發(fā)動機(jī),讓嫦娥三號探測器做自由落體運(yùn)動.由于月球表面重力加速度不大,所以落地速度并不大.(月球表面的重力加速度為地球的
1
6
,數(shù)值取小數(shù)點(diǎn)后一位,地球表面重力加速度g=9.8m/s2
(1)嫦娥三號探測器落地速度是多大?
(2)求嫦娥三號探測器在15公里處推力產(chǎn)生的加速度大。
(3)求嫦娥三號探測器在15公里處的實(shí)際加速度?(該處重力加速度可取月球表面重力加速度計算)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

天狼星A與天狼星B為一對雙星系統(tǒng),質(zhì)量比約為2:1,同時繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動.由此可知天狼星A繞O點(diǎn)運(yùn)動的(  )
A.角速度大小約為天狼星B的2倍
B.向心力大小約為天狼星B的
1
2
C.軌道半徑約為天狼星B的2倍
D.周期與天狼星B周期相同

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a,要使赤道上的物體“飄”起來,則地球自轉(zhuǎn)周期應(yīng)為原來的( 。
A.
a
g
B.
g+a
a
C.
a
g+a
D.
g
a

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同步練習(xí)冊答案