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          精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          
			
          
				
          某研究性學習小組首先根據小孔成像原理估測太陽半徑，再利用萬有引力定律估算太陽的密度．準備的器材有：①不透光圓筒，一端封上不透光的厚紙，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄紙；②毫米刻度尺．已知地球繞太陽公轉的周期為T，萬有引力常量為G．要求：
          （1）簡述根據小孔成像原理估測太陽半徑R的過程．
          （2）利用萬有引力定律推算太陽密度．
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）其過程如圖所示，用不透光圓筒，把有小孔的一端對準太陽，調節(jié)圓筒到太陽的距離，在薄紙的另一端可以看到太陽的像．用毫米刻度尺測得太陽像的直徑d，圓筒長為L．
          設太陽的半徑為R，太陽到地球的距離為r．由
          成像光路圖可知：△ABO∽△CDO，則：
          R
          r
          =
          d/2
          L
          ，即R=
          dr
          2L
          ．
          （2）地球繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，設太陽質量為M，地球質量為m，則：G
          Mm
          r2
          =mr(
          2π
          T
          )2
          由密度公式ρ=
          M
          V
          及球體體積公式V=
          4
          3
          πR3
          聯(lián)立以上各式可得：ρ=
          24πL3
          GT2d3

          答：（1）根據小孔成像原理估測太陽半徑R的過程如上所述．
          （2）利用萬有引力定律推算出太陽的密度為
          24πL3
          GT2d3
          ．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          嫦娥四號，專家稱“四號星”，計劃在2017年發(fā)射升空，它是嫦娥探月工程計劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務是更深層次、更加全面的科學探測月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料．已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，月球的平均密度為ρ，嫦娥四號離月球中心的距離為r，繞月周期為T．根據以上信息下列說法正確的是（　�。�
          A．月球的第一宇宙速度為
          		gr
          B．嫦娥四號繞月運行的速度為
          gr2
          R
          C．萬有引力常量可表示為
          3πr3
          ρT2R3
          D．嫦娥四號必須減速運動才能返回地球
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          世界上首家私人太空旅館運營商西班牙“銀河套房”公司宣布，擬在2015年建立全球第一家太空旅館--“太空度假村”．在游客入住期間，每天能欣賞到15次日出，并將以每小時3萬公里的速度旅行，每85分鐘環(huán)繞地球一周．下列說法正確的是（　�。�
          A．“太空度假村”運行的速度小于同步衛(wèi)星運行的速度
          B．“太空度假村”到地球的距離大于同步衛(wèi)星到地球的距離
          C．“太空度假村”運行的速度小于赤道上隨地球自轉的物體的速度
          D．“太空度假村”的向心加速度大于赤道上隨地球自轉的物體的向心加速度
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          宇宙中兩個相距較近的天體稱為“雙星”，它們以二者連線上的某一點為圓心做勻速圓周運動，而不致因萬有引力的作用吸引到一起．設二者質量分別為m1和m2，二者相距L，萬有引力常數為G，
          （1）試證明它們的軌道半徑之比、線速度之比都與它們的質量成反比；
          （2）試寫出它們的角速度的表達式．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          為了探測某星球，宇航員乘飛船沿該星球的近地圓形軌道（可以認為飛船運行半徑等于星球半徑）繞該星球運行一周，所用時間為T．降落至該星球后，又做了如下兩個實驗：
          實驗1：將一質量為m的小球掛在彈簧秤下，靜止時讀數為F；
          實驗2：將該小球以一定初速度豎直上拋，經過時間t小球落回原處；
          若不考慮該星球的自轉，請回答下列問題：
          （1）由實驗1所給物理量，求出該星球表面的重力加速度g；
          （2）求實驗2中豎直上拋小球的初速度V0；
          （3）若萬有引力常量為G，求該星球的半徑R和質量M．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          2013年12月6日17時53分，嫦娥三號探測器成功完成一次“太空剎車”動作，順利進入距月面平均高度H=100km的環(huán)月圓軌道，然后再次變軌進入橢圓軌道，最后進行月球表面軟著陸．軟著陸過程可簡化為三個階段：距月球表面15km時打開反推發(fā)動機減速，下降到距月球表面h1=l00m高度時懸停，尋找合適落月點；找到落月點后繼續(xù)下降，距月球表面h2=4m時速度再次減為0；此后，關閉所有發(fā)動機，使它做自由落體運動落到月球表面．已知嫦娥三號質量為m，月球表面重力加速度為g′，月球半徑為R，忽略嫦娥三號的質量變化．求嫦娥三號（所有結果均用題給字母表示）：
          （1）經“太空剎車”后的速度大��；
          （2）懸停時發(fā)動機對其的作用力；
          （3）從懸停到落至月球表面，發(fā)動機對其做的功．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          宇宙飛船在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，變軌后的半徑變?yōu)镽2，已知R1＞R2，則飛船的（　�。�
          A．線速度變小B．角速度變小
          C．周期變大D．向心加速度變大
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：問答題
			
          

						
          2008年9月25日，我國載人航天宇宙飛船“神舟七號”進入預定軌道，且中國人成功實現了太空行走，并順利返回地面．我們通過電視轉播畫面看到宇航員在出艙時好像“飄浮”在空中．已知地球的半徑R，地面的重力加速度g，飛船距地面高h，航天員在艙外活動的時間為t，求這段時間內飛船走過的路程．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：不詳
				題型：單選題
			
          

						
          地球表面的平均重力加速度為g，地球半徑為R，萬有引力恒量為G，可以用下式來估計地球的平均密度的大小為（　　）
          A．
          g
          RG
          		B．
          g
          R2G
          		C．
          3g
          4πRG
          		D．
          3g
          4πR2G
          

			
          

			
          
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