一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進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
C．彈簧測力計一個 D．天平一架（帶砝碼）
宇航員在繞行時及著陸后各做一次測量，依據(jù)測量數(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）繞行時需測量的物理量為 __，選用的器材是 _________（填序號）
（2）著陸后需測量的物理量為_______，選用的器材是 ________（填序號）
（3）利用測得的物理量寫出半徑R= _________，質(zhì)量M=________

（1）繞行時的圈數(shù)n和所用時間t ， A（2）質(zhì)量為m的物體的重力F， C
（3），質(zhì)量

解析試題分析：根據(jù)萬有引力定律及牛頓第二定律有，由此式可知，欲求得星球半徑和質(zhì)量，可以通過測得星球表面的重力加速度和近星運動的公轉(zhuǎn)周期得到結(jié)果，測公轉(zhuǎn)周期可以得用秒表，為減小測量誤差，可以測時轉(zhuǎn)動n圈所用的時間t來求得周期，利用測力計測得物體在星球表面的重力F求得重力加速度為；代入上式可得星球的半徑，質(zhì)量。
考點：萬有引力定律及應(yīng)用

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

設(shè)同步衛(wèi)星離地心的距離為r，運行速率為v1，加速度為a1；地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球的半徑為R，則下列比值正確的是

A．= B．=　　 C．=　　 D．=

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

有兩顆質(zhì)量均勻分布的行星A和B，它們各有一顆靠近表面的衛(wèi)星a和b，若這兩顆衛(wèi)星a和b的周期相等，由此可知(　　)

A．衛(wèi)星a和b的線速度一定相等
B．行星A和B的質(zhì)量一定相等
C．行星A和B的密度一定相等
D．行星A和B表面的重力加速度一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R。用以上各量表示在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v＝　　　　。

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地球的半徑為6.37×106m，地球質(zhì)量為5.98×1024 kg，地球表面上質(zhì)量為1.0 kg的物體受到的地球的萬有引力是_________N.若g=9.8m/s2,物體受到的重力為_________N，比較它們的差別______________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

已知月球繞地球運動周期T和軌道半徑r，地球半徑為R,萬有引力常量為G.則地球的質(zhì)量為       ，地球的平均密度為         。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的飛速發(fā)展，廣寒宮中的嫦娥不再寂寞，古老的月球即將留下中華兒女的足跡．航天飛機將作為能往返于地球與太空、可以重復使用的太空飛行器，備受人們的喜愛．宇航員現(xiàn)欲乘航天飛機對在距月球表面高h處的圓軌道上運行的月球衛(wèi)星進行維修．試根據(jù)你所學的知識回答下列問題：
（1）維修衛(wèi)星時航天飛機的速度應(yīng)為多大？
（2）已知地球自轉(zhuǎn)周期為T0，則該衛(wèi)星每天可繞月球轉(zhuǎn)幾圈？（已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為gm，計算過程中可不計地球引力的影響，計算結(jié)果用h、R、gm、T0等表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）火箭發(fā)射衛(wèi)星的開始階段是豎直升空，設(shè)向上的加速度為a=5m/s2，衛(wèi)星中用彈簧秤懸掛一個質(zhì)量m=9kg的物體。當衛(wèi)星升空到某高處時，彈簧秤的示數(shù)為85N，那么此時衛(wèi)星距地面的高度是多少千米（地球半徑取R=6400km，g=10m/s2）？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）在物理學中，常常用等效替代、類比、微小量放大等方法來研究問題。如在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年后，卡文迪許利用微小量放大法由實驗測出了萬有引力常量G的數(shù)值，圖所示是卡文迪許扭秤實驗示意圖�？ㄎ牡显S的實驗常被稱為是“稱量地球質(zhì)量”的實驗，因為由G的數(shù)值及其他已知量，就可計算出地球的質(zhì)量，卡文迪許也因此被譽為第一個稱量地球的人。

（1）若在某次實驗中，卡文迪許測出質(zhì)量分別為m1、m2相距為r的兩個小球之間引力的大小為F，求萬有引力常量G；
（2）若已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，萬有引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，請推導出地球質(zhì)量及地球平均密度的表達式。

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