Question

1．請根據(jù)下面提供的素材，回答問題：
2012年6月16日18時37分，我國“神州九號”載人飛船，由長征二號F遙九火箭成功發(fā)射．火箭點火發(fā)射后，飛行約為585秒，箭船分離，飛船進入近地點約200千米、遠地點約330千米的初始軌道．之后神九將通過船載軌控發(fā)動機短暫開機，對其軌道進行調(diào)整，即經(jīng)過5次變軌使飛船進入“天宮一號”正后方．在交會對接前，“天宮一號”在343公里交會對接軌道上等待神州九號的到來．
（1）材料中“18時37分”是時刻（填“時間”或“時刻”）；“585秒”是時間（填“時間”或“時刻”）．
（2）神九通過船載軌控發(fā)動機對其軌道進行調(diào)整的過程中，它的機械能將減小（填“不變”、“增大”或“減小”）．
（3）假設(shè)“天宮一號”繞地球穩(wěn)定運動時可近似看作勻速圓周運動．測出它的軌道半徑為r，周期為T，已知萬有引力常量為G．
請分析：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，說出理由：若能，請推導(dǎo)出估算出地球的質(zhì)量的表達式．
答：能，M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{{GT}_{\;}}^{2}}$．

Answer 1

分析 （1）時間是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，時刻是指時間點，在時間軸上對應(yīng)的是一個點；
（2）神九的軌道半徑降低，做近心運動，則需要減速；
（3））“天宮一號”繞地球做勻速圓周勻的，根據(jù)萬有引力提供向心力公式求解．

解答 解：（1）材料中“18時37分”是時間點，是指時刻，“585秒”是時間段，指時間；
（2）神九通過船載軌控發(fā)動機對其軌道進行調(diào)整的過程中，神九的軌道半徑降低，做近心運動，則需要減速，發(fā)動機對其做負(fù)功，所以它的機械能將減小；
（3）“天宮一號”繞地球做勻速圓周勻的，萬有引力提供向心力，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）時刻；時間；（2）減��；（3）能，M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{{GT}_{\;}}^{2}}$

點評 時刻具有瞬時性的特點，是變化中的某一瞬間；時間間隔具有連續(xù)性的特點，與某一過程相對應(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．