“大自然每個(gè)領(lǐng)域都是美妙絕倫的?!彪S著現(xiàn)代科技發(fā)展,人類(lèi)不斷實(shí)現(xiàn)著“上天入地”的夢(mèng)想,但是“上天容易入地難”,人類(lèi)對(duì)腳下的地球還有許多未解之謎。地球可看作是半徑為R的球體。
(1)以下在計(jì)算萬(wàn)有引力時(shí),地球可看作是質(zhì)量集中在地心的質(zhì)點(diǎn)。
a.已知地球兩極的重力加速度為g1,赤道的重力加速度為g2,求地球自轉(zhuǎn)的角速度ω;
b.某次地震后,一位物理學(xué)家通過(guò)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)地球的半徑和質(zhì)量以及兩極的重力加速度g1都沒(méi)變,但赤道的重力加速度由g2略微減小為g3,于是他建議應(yīng)該略微調(diào)整地球同步衛(wèi)星的軌道半徑。請(qǐng)你求出同步衛(wèi)星調(diào)整后的軌道半徑r′與原來(lái)的軌道半徑r之比r′r。
(2)圖1是地球內(nèi)部地震波隨深度的分布以及由此推斷出的地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖。在古登堡面附近,橫波(S)消失且縱波(P)的速度與地表處的差不多,于是有人認(rèn)為在古登堡面附近存在著很薄的氣態(tài)圈層,為了探究氣態(tài)圈層的壓強(qiáng),一位同學(xué)提出了以下方案。如圖2所示,由于地球的半徑非常大,設(shè)想在氣態(tài)圈層的外側(cè)取一底面積很小的柱體,該柱體與氣態(tài)圈層的外表面垂直。根據(jù)資料可知古登堡面的半徑為R1,氣態(tài)圈層之外地幔及地殼的平均密度為ρ,平均重力加速度為g,地球表面的大氣壓強(qiáng)相對(duì)于該氣態(tài)圈層的壓強(qiáng)可忽略不計(jì)。請(qǐng)你根據(jù)此方案求出氣態(tài)圈層的壓強(qiáng)p。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:124引用:2難度:0.3
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1.2013年我國(guó)相繼完成了“神十”與“天宮”對(duì)接,“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大工程.某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接,然后由飛船送“玉兔”返回地球.若忽略月球的自轉(zhuǎn),已知月球半徑為R,引力常量為G,月球質(zhì)量為M.求:
(1)在距月球表面h高度的軌道上繞月運(yùn)行的飛船的運(yùn)行周期T;
(2)月球表面的重力加速度為g月;
(3)在月球表面把“玉兔”發(fā)射成月球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度v.發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:158引用:1難度:0.3 -
2.2013年我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程.某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接,然后由飛船送“玉兔”返回地球.設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月面的重力加速度為g月.以行星體表面為零勢(shì)能面,物體在星體表面上方h高度的引力勢(shì)能可表示為Ep=
,其中G為引力常量,M為星體質(zhì)量.求:GMmhR(R+h)
(1)月球密度;
(2)若忽略月球的自轉(zhuǎn),從開(kāi)始發(fā)射到對(duì)接完成需要對(duì)“玉兔”做的功.發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:33引用:1難度:0.3 -
3.2013年我國(guó)相繼完成“神十”與“天宮”對(duì)接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛(ài)好者提出“玉兔”回家的設(shè)想:如圖,將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到h高度的軌道上,與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的飛船對(duì)接,然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為m,月球半徑為R,月球表面的重力加速度為g月.以月球表面為零勢(shì)能面,“玉兔”在h高度的引力勢(shì)能可表示為EP=
.若忽略月球的自轉(zhuǎn),求:mgBRhR+h
(1)“玉兔”在h高度的軌道上的動(dòng)能;
(2)從開(kāi)始發(fā)射到對(duì)接完成需要對(duì)“玉兔”做的功。發(fā)布:2025/1/11 8:0:2組卷:70引用:1難度:0.5
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