1、选择题 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10 m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14 h,引力常量为6.67×10-11 Nm2/kg2,则土星的质量约为(估算时不考虑环中颗粒间的相互作用)
A.9.0×1016 kg
B.6.4×1017 kg
C.9.0×1025 kg
D.6.4×1026 kg
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,它的自转周期为T=
。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不致因自转而瓦解?计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11 N·m2/kg2)
参考答案:解:考虑中子是赤道外一块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物为m,则有
?①
?②
?③
由以上各式得
④
代入数据解得
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一艘宇宙飞船在一颗星球表面附近沿着圆形轨道绕该星球近地飞行,为了要估测该星球的平均密度,则该飞船中宇航员只需要测定的一个参量是
[? ]
A.飞船的环绕半径?
B.行星的质量?
C.飞船的环绕周期?
D.飞船的环绕速度
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 已知引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g,某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:同步卫星绕地心做圆周运动,由
得
。
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由,如不正确,请给出正确的解法和结果;
(2)请根据已知条件再提出一种估算地球质量的方法,并解得结果。
参考答案:解:(1)上面结果是错误的,地球半经R在计算过程中不能忽略

(2)①对于月球绕地球做圆周运动

② 在地面物体重力近似等于万有引力

本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 某宇航员测得某星球的半径为R,该星球的表面附近卫星运动周期为T,则下列各量中不能求得的是(万有引力恒量为G)
A.该星球的质量
B.该星球的平均速度
C.该星球的表面重力加速度
D.该星球同步卫星离其表面的高度
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
Better pay the butcher than the doctor. 花钱看病不如出钱买肉。