热门试卷

人类对宇宙的探索是无止境的。随着科学技术的发展，人类可以运送宇航员到遥远的星球去探索宇宙奥秘。假设宇航员到达了一个遥远的星球，此星球上没有任何气体。此前，宇航员乘坐的飞船绕该星球表面运行的周期为T，着陆后宇航员在该星球表面附近从h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L，已知万有引力常量为G。求：

（1）该星球的密度；

（2）该星球表面的重力加速度；

（3）若在该星球表面发射一颗卫星，那么发射速度至少为多大？

中子星是恒星演化过程中的一种结果，它的密度很大．现有一颗中子星，观测到它的自转周期为问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？（计算时星体可被视为均匀球体，引力常量G=6. 67×10-11N·m2/kg2）

宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球．经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M。

某天文台通过长期的观测，发现在一颗行星有很多小卫星，并且相对均匀地分布于行星附近，并绕其做匀速圆周运动。测得其中一颗离行星最近的卫星的运动周期为T，运动半径为r，行星半径为R，万有引力常量为G，求

（1）该行星的质量M和平均密度ρ；（忽略卫星之间的相互作用）

（2）通过观测还发现，在距离行星很远处还有一颗卫星，其运动半径是nR，运动周期是kT，求靠近行星周围的卫星的总质量m。

1997年8月26日在日本举行的国际学术大会上，德国Max Plank学会的一个研究组宣布了他们的研究结果：银河系的中心可能存在一个大“黑洞”，“黑洞”是某些天体的最后演变结果。

（1）根据长期观测发现，距离某“黑洞”6.0×1012m的另一个星体（设其质量为m2）以2×106m/s的速度绕“黑洞”旋转，求该“黑洞”的质量m1。（结果要求两位有效数字）

（2）根据天体物理学知识，物体从某天体上的逃逸速度公式为，其中引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，M为天体质量，R为天体半径，且已知逃逸的速度大于真空中光速的天体叫“黑洞”。请估算（1）中“黑洞”的可能最大半径。（结果要求一位有效数字）

如图为宇宙中有一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗星，它绕中央恒星O运动轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0。    

(1)中央恒星O的质量是多大?

(2)长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同)，它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离．根据上述现象及假设，预测未知行星B绕中央恒星O运行轨道半径有多大?

我国“嫦娥一号”月球探测器在绕月球成功运行之后，为进一步探测月球的详细情况，又发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星。假设卫星绕月球做圆周运动，月球绕地球也做圆周运动，且轨道都在同一平面。已知卫星绕月球运行的周期为T0，地球表面重力加速度为g，地球半径为R0，月心到地心间的距离为r0，引力常量为G，试求：

(1)月球的平均密度；

(2)月球绕地球运行的周期。

经天文学家观察，太阳在绕着银河系中心的圆形轨道上运动，这个轨道的半径约为3×104光年(约等于2.8×1020m)，运动周期约2亿年（约等于6.3×1015s）．太阳做圆周运动的向心力是来自位于其轨道内侧的大量星体的引力，可以把这些星体的全部质量看做是集中在银河系中心的来处理问题．（引力常量G为已知）    

(1)从给出的数据来计算太阳轨道内侧这些星体的总质量；    

(2)试求出太阳在其轨道上运动的加速度．

宇航员在一行星上离行星表面H高的位置静止释放一个小球，经t秒后落到地面，已知该行星的半径为，万有引力常量为，求该星球的密度为多少？（球的体积计算公式为）