有一天體半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同。在地球表面走時準確的擺鐘移到該天體的表面，秒針走一圈的實際時間為多少?

42.4 s

解析：設(shè)地球的半徑為R地，平均密度為ρ地，地球表面的重力加速度為g地，地球的質(zhì)量為M地，天體的半徑為R，天體表面的重力加速度為g,天體的質(zhì)量為M，平均密度為ρ。天體表面的重力加速度為

g=                              ①

天體的體積為

V=πR3                             ②

天體的密度為ρ=                  ③

由①②③式解得

g=πρGR

由題意知，ρ=ρ地，R=2R地，則g=2g地

據(jù)單擺的周期公式可知，擺鐘在該天體表面的周期為T=2π=2π=T地在地球表面秒針走一圈的實際時間為60 s則擺鐘在該天體表面走一圈的實際時間：T=T地= s=42.4 s

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

2008年12月，天文學(xué)家通過觀測的數(shù)據(jù)確認了銀河系中央的黑洞“人馬座A*”的質(zhì)量與太陽質(zhì)量的關(guān)系．研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞“人馬座A*”做橢圓運動，其軌道半長軸為9.50×102個天文單位（地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑為一個天文單位），“人馬座A*”就處在該橢圓的一個焦點上．觀測得到S2星的運行周期為15.2年．（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（1）已知太陽質(zhì)量Ms=2.0×1030kg，若將S2星的運行軌道視為半徑r=9.50×102個天文單位的圓軌道，試估算“人馬座A*”的質(zhì)量MA；
（2）理論計算表明，當(dāng)物體的速度達第一宇宙速度的
2
倍時，物體將逃離天體對它的引力，不再繞天體運行．由黑洞理論可知，任何物體即使是光，也不能逃離黑洞．已知G=6.67×10-11N?m2/kg2，c=3.0×108m/s，求黑洞“人馬座A*”的最大半徑．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

2008年12月，天文學(xué)家通過觀測的數(shù)據(jù)確認了銀河系中央的黑洞“人馬座A*”的質(zhì)量與太陽質(zhì)量的關(guān)系．研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞“人馬座A*”做橢圓運動，其軌道半長軸為9．50×102個天文單位（地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑為一個天文單位），“人馬座A*”就處在該橢圓的一個焦點上．觀測得到S2星的運行周期為15．2年．（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

   （1）已知太陽質(zhì)量Ms=2.0×1030kg，若將S2星的運行軌道視為半徑r=9.50×102個天文單位的圓軌道，試估算“人馬座A*”的質(zhì)量MA；

   （2）理論計算表明，當(dāng)物體的速度達第一宇宙速度的倍時，物體將逃離天體對它的引力，不再繞天體運行．由黑洞理論可知，任何物體即使是光，也不能逃離黑洞．已知G=6.67×10—11N·m2／kg2，c=3.0×108m／s，求黑洞“人馬座A*”的最大半徑．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（14分）

 

（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達式。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M太。

（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運動的周期為2.36×106S，試計算地球的質(zhì)M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

【解析】：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運動，于是軌道的半長軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運動的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M地=6×1024kg                         ⑤

（M地=5×1024kg也算對）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出。

（1）求電場強度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案