Question

1．請(qǐng)根據(jù)下面提供的素材，回答問題：
2012年6月16日18時(shí)37分，我國(guó)“神州九號(hào)”載人飛船，由長(zhǎng)征二號(hào)F遙九火箭成功發(fā)射．火箭點(diǎn)火發(fā)射后，飛行約為585秒，箭船分離，飛船進(jìn)入近地點(diǎn)約200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)約330千米的初始軌道．之后神九將通過(guò)船載軌控發(fā)動(dòng)機(jī)短暫開機(jī)，對(duì)其軌道進(jìn)行調(diào)整，即經(jīng)過(guò)5次變軌使飛船進(jìn)入“天宮一號(hào)”正后方．在交會(huì)對(duì)接前，“天宮一號(hào)”在343公里交會(huì)對(duì)接軌道上等待神州九號(hào)的到來(lái)．
（1）材料中“18時(shí)37分”是時(shí)刻（填“時(shí)間”或“時(shí)刻”）；“585秒”是時(shí)間（填“時(shí)間”或“時(shí)刻”）．
（2）神九通過(guò)船載軌控發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其軌道進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，它的機(jī)械能將減�。ㄌ睢安蛔儭薄ⅰ霸龃蟆被颉皽p小”）．
（3）假設(shè)“天宮一號(hào)”繞地球穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．測(cè)出它的軌道半徑為r，周期為T，已知萬(wàn)有引力常量為G．
請(qǐng)分析：根據(jù)以上已知的物理量能否估算出地球的質(zhì)量？若不能，說(shuō)出理由：若能，請(qǐng)推導(dǎo)出估算出地球的質(zhì)量的表達(dá)式．
答：能，M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{{GT}_{\;}}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）時(shí)間是指時(shí)間的長(zhǎng)度，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段距離，時(shí)刻是指時(shí)間點(diǎn)，在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)的是一個(gè)點(diǎn)；
（2）神九的軌道半徑降低，做近心運(yùn)動(dòng)，則需要減速；
（3））“天宮一號(hào)”繞地球做勻速圓周勻的，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力公式求解．

解答 解：（1）材料中“18時(shí)37分”是時(shí)間點(diǎn)，是指時(shí)刻，“585秒”是時(shí)間段，指時(shí)間；
（2）神九通過(guò)船載軌控發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其軌道進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中，神九的軌道半徑降低，做近心運(yùn)動(dòng)，則需要減速，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其做負(fù)功，所以它的機(jī)械能將減�。�
（3）“天宮一號(hào)”繞地球做勻速圓周勻的，萬(wàn)有引力提供向心力，則有：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{{T}_{\;}}^{2}}$
解得：M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{{GT}_{\;}}^{2}}$
故答案為：（1）時(shí)刻；時(shí)間；（2）減小；（3）能，M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{{GT}_{\;}}^{2}}$

點(diǎn)評(píng) 時(shí)刻具有瞬時(shí)性的特點(diǎn)，是變化中的某一瞬間；時(shí)間間隔具有連續(xù)性的特點(diǎn)，與某一過(guò)程相對(duì)應(yīng)，向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．