问题 问答题

2008年9月25日21时10分,“神舟”七号载人飞船发射升空,然后经飞船与火箭分离准确入轨,进入椭圆轨道,再经实施变轨进入圆形轨道绕地球飞行.飞船在离地面高度为h的圆形轨道上,飞行n圈,所用时间为t.已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g.求地球的质量和平均密度.

答案

设飞船的质量为m,地球的质量为M,在圆轨道上运行周期为T,

由题意得;  T=

t
n
    ①

飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力得;

GMm
(R+h)2
=m(R+h)
4π2
T2
     ②

①②联立得:M=

4n2π2(R+h)3
Gt2
         ③

由地球的体积V=

4
3
πR3      ④

地球的平均密度  ρ=

M
V
      ⑤

③④⑤联立得:ρ=

n2(R+h)3
Gt2R3

答;地球的质量为

4n2π2(R+h)3
Gt2
,平均密度为
n2(R+h)3
Gt2R3

判断题
单项选择题 A3/A4型题