Question

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 __，選用的器材是 _________（填序號(hào)）
（2）著陸后需測(cè)量的物理量為_______，選用的器材是 ________（填序號(hào)）
（3）利用測(cè)得的物理量寫出半徑R= _________，質(zhì)量M=________

Answer 1

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

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(cè)得星球表面的重力加速度和近星運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期得到結(jié)果，測(cè)公轉(zhuǎn)周期可以得用秒表，為減小測(cè)量誤差，可以測(cè)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)n圈所用的時(shí)間t來求得周期，利用測(cè)力計(jì)測(cè)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。