Question

【題目】一艘宇宙飛船飛近某一新發現的行星,并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數圈后,著陸在行星上,宇宙飛船上備有以下實驗儀器:

A、彈簧測力計一個

B、精確秒表一只

C、天平一臺(附砝碼一套)

D、物體一個

為測定該行星的質量M和半徑R,宇航員在繞行及著陸后各進行一次測量,依據測量數據可以求出M和R(已知萬有引力常量為G).

（1）繞行時測量所用的儀器為________（用儀器的字母序號表示),所測物理量為_______(填名稱及符號)

（2）著陸后用儀器測出物體重力F和物體質量m,則該行星質量M=_________,星球半徑R=__________．

Answer 1

【答案】 B 周期T

【解析】試題分析：要測量行星的半徑和質量，根據重力等于萬有引力和萬有引力等于向心力，列式求解會發現需要測量出行星表面的重力加速度和行星表面衛星的公轉周期，從而需要選擇相應器材．

由重力等于萬有引力，萬有引力等于向心力，由以上兩式解得①，②；由牛頓第二定律③，由②③得，由①③得；因而需要用秒表測量繞行時周期T，用天平測量質量m，用彈簧秤測量重力F，著陸后用儀器測出物體重力F和物體質量m，故繞行時測量所用的儀器為秒表B，測量周期T．