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土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是大小不等、線度從1 μm到10 m的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離從7.3×10⁴ km延伸到1.4×10⁵ km.已知環的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14 h，引力常量為6.67×10^-11 N·m²/kg²，則土星的質量約為(估算時不考慮環中顆粒間的相互作用)( )

A.9.0×10¹⁵ kg B.6.4×10¹⁷ kg C.9.0×10²³ kg D.6.4×10²⁶ kg

解析：由萬有引力提供向心力，有，注意到題中告訴的是環的外緣顆粒做圓周運動的周期T=14×3 600 s=5.04×10⁴ s，對應取R=1.4×10⁸ m，將數據代入可解得土星的質量約為6.4×10²⁶ kg.

答案：D

練習冊系列答案

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科目：高中物理 來源： 題型：

土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離從7.3×10⁴km延伸到1.4×10⁵km．對所有這些組成環的顆粒來說，它們的（　　）

A．線速度相同

B．角速度相同

C．線速度不相同

D．角速度不相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是大小不等、線度從lμm到lOμm的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離r從7.3×10⁴Km延伸到1.4×10⁵Km．對所有這些組成環的顆粒來說（　　）

A．r越大的顆粒加速度越小

B．r越大的顆粒周期越小

C．它們的線速度與r成正比

D．它們的角速度都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離從7.3×10⁴km延伸到1.4×10⁵km．已知環的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h，引力常量為6.67×10^-11N?m²/kg²，則土星的質量約為

6.4×10²⁶ kg

．（估算時不考慮環中顆粒間的相互作用）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?商丘三模）土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是大小不等，線度從1μm到10m的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離R從7.3×10²km延伸到1.4×10³km．設這些顆粒的線速度為v，角速度為ω，周期為T．對所有這些組成環的顆粒來說，它們的（　　）

A．v相同

B．ω相同

C．Rv²相同

D．

ω2T

相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2010?海南模擬）土星周圍有美麗壯觀的“光環”，組成環的顆粒是人小不等、線度從1m到10m的巖石、塵埃，類似于衛星，它們與土星中心的距離從7.3×10⁴km延伸到1.4×10⁵km．已知環的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h，引力常量為6.67×10^-11N?m²/kg²，則土星的質量約為

6×10²⁶

kg（不考慮環中顆粒間的相互作用，結果保留1位有效數字）

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