有一探測器對一球狀行星進行探測,發(fā)現(xiàn)該行星上無生命存在,在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議利用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在它上面產(chǎn)生大氣.由于行星對大氣的引力作用,行星的表面就存在一定的大氣壓強,如果一秒鐘分解可得到106 kg氧氣,要使行星表面附近得到的壓強至少為p=0.2 atm,那么請你估算一下,至少需要多少年的時間才能完成?已知行星表面的溫度較低,在此情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可不計.探測器靠近行星表面運行的周期為2小時,行星的半徑r=1 750 km,大氣層的厚度與行星的半徑相比很小.結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.

1.8×104


解析:

設(shè)探測器的質(zhì)量為m,行星的質(zhì)量為M,根據(jù)牛頓第二定律,有G=m()2r,則GM=r3

大氣(氧氣)的質(zhì)量可以近似表示為m0=

這里p=0.2 atm,g為行星表面的重力加速度.

在星球表面,萬有引力近似等于重力,mg=G,即g=G

于是,m0==5.8×1017 kg

由于1 s分解可得到106 kg氧氣,故需要時間t=5.8×1011 s=1.8×104年.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

有一空間探測器對一球狀行星進行探測,發(fā)現(xiàn)該行星表面無生命存在,在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰).有人建議用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣.由于行星對大氣吸引力的作用,行星的表面就形成一定的大氣壓強.如果一秒鐘分解可得106kg氧氣,要使行星表面附近得到的壓強至少為p=0.2atm,那么請你估算一下,至少需要多少年的時間才能完成?(已知行星表面的溫度較低,在此種情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可以忽略不計.探測器靠近行星表面運行的周期為T=2h,行星的半徑r=1750km.大氣層的厚度與行星的半徑相比很。Y(jié)果保留兩位有效數(shù)字.)????

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科目:高中物理 來源: 題型:013

一人對一豎立的平面鏡站立,人的身體寬為a,兩眼相距為b,欲使自己無論閉上左眼還是右眼都能用另一只眼睛看自己的全身像,鏡子的寬度至少應為(  )
  A、a/2     Bb/2      C、(a+b)/2    D、(a-b)/2

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科目:高中物理 來源:物理教研室 題型:013

一人對一豎立的平面鏡站立,人的身體寬為a,兩眼相距為b,欲使自己無論閉上左眼還是右眼都能用另一只眼睛看自己的全身像,鏡子的寬度至少應為(  )
  A、a/2     B、b/2      C、(a+b)/2    D、(a-b)/2

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科目:高中物理 來源: 題型:

(15分)有一空間探測器對一球狀行星進行探測,發(fā)現(xiàn)該行星上無生命存在,在其表面上,卻覆蓋著一層厚厚的凍結(jié)的二氧化碳(干冰)。有人建議利用化學方法把二氧化碳分解為碳和氧氣而在行星上面產(chǎn)生大氣,由于行星對大氣的引力作用,行星的表面就存在一定的大氣壓強。如果一秒鐘可分解得到106kg氧氣,要使行星表面附近得到的壓強至少為p=2×104Pa,那么請你估算一下,至少需要多少年的時間才能完成?已知行星表面的溫度較低,在此情況下,二氧化碳的蒸發(fā)可不計,探測器靠近行星表面運行和周期為2h,行星的半徑r=1750km,大氣層的厚度與行星的半徑相比很小,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

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