已知地球到太阳的距离约为1.5×1011m.万有引力常量为G=6.67×10-11N.m2/kg2.试由常识通过计算求:(1)太阳的质量M;(2)已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年.求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

已知地球到太阳的距离约为1.5×10¹¹m，万有引力常量为G=6.67×10^-11N、m²/kg²。试由常识通过计算求：
（1）太阳的质量M（保留一位有效数字）;
（2）已知火星绕太阳做圆周运动的周期为1.9地球年，求地球与火星相邻两次距离最近时的时间间隔t。

（1）（2）2.1地球年

解析试题分析：（1）对于地球绕太阳运动，万有引力提供向心力
   -- -- -- -- -- -- --（1分）
           -- -- -- -- -- -- --（1分）
地球绕太阳运动周期
解得           （2分）
（2）设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为T，火星绕太阳匀速圆周运动的周期为
根据圆周运动的规律，地球再一次与火星相距最近的条件是
           （1分）
          （1分）
             （1分）
联立解得           （1分）
地球与火星相邻两次距离最近的时间间隔为2.1地球年
考点：万有引力与航天

练习册系列答案

相关题目

宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是(　　)
①在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力　②在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧　③小星体运行的周期为　④大星体运行的周期为

A．①③	B．②③
C．①④	D．②④

（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即 k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式．已知引力常量为G，太阳的质量为M_太．
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立．经测定月地距离为3.84×10⁸m，月球绕地球运动的周期为2.36×10⁶s，试计算地球的质量M_地．（G=6.67×10^-11Nm²/kg²，结果保留一位有效数字）

（12分）一物体在地球表面时重16N，它在以的加速度加速上升的火箭中测得重力为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍？（）

(10分)已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球同步卫星的周期为To。另有一颗
轨道在赤道平面内的绕地球自西向东运行的卫星，某时刻该卫星能观察到的赤道弧长最大为赤道周长的三分之一。求：
(1)该卫星的周期。，
(2)该卫星相邻两次经过地球赤道上同一点的正上空所需的时间。

某研究性学习小组首先根据小孔成像原理估测太阳半径，再利用万有引力定律估算太阳的密度.准备的器材有:①不透光圆筒，一端封上不透光的厚纸，其中心扎一小孔，另一端封上透光的薄纸；②毫米刻度尺.已知地球绕太阳公转的周期为T，万有引力常量为G。要求:（1）简述根据小孔成像原理估测太阳半径R的过程。（2）利用万有引力定律推算太阳密度。

（10分）某同学是一位航天科技爱好者，当他从新闻中得知，中国航天科技集团公司将在2010年底为青少年发射第一颗科学实验卫星——“希望一号”卫星（代号XW-1）时，他立刻从网上搜索有关“希望一号”卫星的信息，其中一份资料中给出该卫星运行周期10.9min。他根据所学知识计算出绕地卫星的周期不可能小于83min，从而断定此数据有误。
已知地球的半径R=6.4×10⁶m，地球表面的重力加速度g=10m/s²。请你通过计算说明为什么发射一颗周期小于83min的绕地球运行的人造地球卫星是不可能的。

（7分）已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v的表达式；
（2）若已知地球自转的周期为T，求地球同步卫星距离地面的高度h。

质量为m的卫星离地面R₀处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R₀，地面的重力加速度为g，引力常数G，求：（1）地球的质量；（2）卫星的线速度大小。

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