火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器,如图所示.火箭从地面起飞时,以加速度g02竖直向上做匀加速直线运动(g0为地面附近的重力加速度),已知地球半径为R(1)升到某一高度时,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的1718求此时火箭离地面的高度h;(2)探测器与箭体分离后,进入行星表面附近的预定轨道,进行一系列科学实验和测量,若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0,试问:该行星的平均密度为多少?(假定行星为球体,且已知万有引力常量为G)
问题描述:
火箭载着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器,如图所示.火箭从地面起飞时,以加速度
竖直向上做匀加速直线运动(g0为地面附近的重力加速度),已知地球半径为Rg0 2
(1)升到某一高度时,测试仪器对平台的压力刚好是起飞前压力的
求此时火箭离地面的高度h;17 18
(2)探测器与箭体分离后,进入行星表面附近的预定轨道,进行一系列科学实验和测量,若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0,试问:该行星的平均密度为多少?(假定行星为球体,且已知万有引力常量为G)
答
(1)火箭刚起飞前,以测试仪为研究对象,受地球引力mg0、平台的支持力N1,合力为零:N1-mg0=0所以N1=mg0根据牛顿第三定律,在高度h时测试仪器对平台的压力大小为N′=32mg0.设火箭离地高为h时,平台对测试仪器的支...
答案解析:1、以测试仪器为研究对象,根据牛顿第二定律求出某一高度处的重力加速度,再由重力等于万有引力,代入数据求解火箭离地面的高度.
2、现根据万有引力提供向心力,求出行星的质量,再根据密度的定义式,计算密度.
考试点:万有引力定律及其应用;牛顿第二定律.
知识点:本题中g=
称为黄金代换式,反映了重力加速度与高度的关系,可根据重力与万有引力推导出来的.GM (R+h)2