如图所示,火箭栽着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器.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
◎ 题目
如图所示,火箭栽着宇宙探测器飞向某行星,火箭内平台上还放有测试仪器.火箭从地面起飞时,以加速度
(1)到某一高度时,测试仪器对平台的压力是刚起飞时压力的
(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,且已知万有引力恒量为G) |
◎ 答案
(1)火箭刚起飞时,以测试仪为研究对象,受地球引力mg0、平台的支持力N1,有: N1-mg0=ma=m×
N1=
根据牛顿第三定律,起飞时测试仪器对平台的压力大小为N′=
设火箭离地高为h时,平台对测试仪器的支持力为N2,则有:N2-
在地面附近,有:G
则:N2=(
于是得到:h= |