题目内容

两个行星各有一个卫星绕其表面运行，已知两个卫星的周期之比为1：3，两行星半径之比为3：1，则：
（1）两行星密度之比为多少？
（2）两行星表面处重力加速度之比为多少？
（1）9：1 （2）27：1

试题分析：（1）人造地球卫星的万有引力充当向心力，即,密度,所以两行星密度之比为9：1。
（2）忽略行星自转的影响，根据万有引力等于重力列出等式
解得：g= ； 所以两行星表面处重力加速度之比为27：1。
练习册系列答案
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2013年6月20日上午10点神舟十号航天员首次面向中小学生开展太空授课和天地互动交流等科普教育活动，这是一大亮点。“神舟十号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中，下列叙述不正确的是(     )
A．指令长聂海胜做了一个“太空打坐”，是因为他不受力
B．悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形
C．航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼
D．盛满水的敞口瓶，底部开一小孔，水不会喷出
（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。
宇航员到了某星球后做了如下实验：如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力．已知星球的半径为R，万有引力常量为G．求：

（1）线的拉力；
（2）该星球表面的重力加速度；
（3）该星球的第一宇宙速度；
（4）该星球的密度．
设地球赤道上随地球自转的物体线速度为v1，周期为T1；近地卫星线速度为v2，周期为T2；地球同步卫星线速度为v3，周期为T3；月球绕地球运转的线速度为v4，周期为T4。则下列判断正确的是（   ）
A．v1＝v2B．T1＝T3
C．v1＜v2＜v3＜v4D．v1＞v2＞v3＞v4
一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上。已知万有引力常量为G，星球密度为，若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零，则星球自转的角速度为
A．B．
C．D．
2013年6月13日,神州十号与天宫一号成功实现自动交会对接。假设神州十号与天宫一号都在各自的轨道上做匀速圆周运动。已知引力常量为G,下列说法正确的是（       ）
A．由神州十号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量
B．由神州十号运行的周期可以求出它离地面的高度
C．若神州十号的轨道半径比天宫一号大，则神州十号的周期比天宫一号小
D．漂浮在天宫一号内的宇航员处于平衡状态
(12分)如图为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗星，它绕中央恒星O运动轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R，周期为T   

(1)中央恒星O的质量是多大?
(2)长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同)，它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离．根据上述现象及假设，预测未知行星B绕中央恒星O运行轨道半径有多大?

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