已知地球半徑R=6.4×106 m,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,大氣壓P0=1.0×105 Pa,空氣平均摩爾質(zhì)量M=2.9×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×1023 mol-1，在下列問題的探索中還可查用其他數(shù)據(jù).

（1）估算地球周圍大氣層的空氣分子數(shù)；

（2）假如把地球大氣全部變?yōu)橐后w而分布在地球表面，地球的半徑將增加多少？

解析：（1）因為大氣壓是大氣重力產(chǎn)生的，所以大氣的總質(zhì)量為

5.2×1018 kg

地球周圍大氣層中空氣分子總數(shù)為

1.0×1044

（2）雖然各種液體的密度不同，但數(shù)量級為103 kg/m3,現(xiàn)以水的密度來代替液化空氣的密度，液化空氣的體積=5.2×1015 m3

設大氣變?yōu)橐后w后均勻分布在地球表面，使地球半徑增加Δr，則有

考慮到Δr遠小于R，忽略Δr的二次項和三次項，可得

=10 m.

答案：（1）1.0×1044個  （2）10 m

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

1999年11月20日，我國成功發(fā)射了第一艘試驗飛船“神舟”號，清晨6時30分，火箭點火并升空，6時40分飛船進入預定軌道，21日2時50分，飛船在軌道上運行約13圈半后接受返回指令離開軌道從宇宙空間開始返回，21日3時41分成功降落在我國內(nèi)蒙古中部．若飛船沿圓形軌道運動，飛船運行周期多大？軌道半徑多大？繞行速度多大？（已知地球半徑R=6.4×103km，取地面上的重力加速度g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

2005年10月12日，我國神舟六號載人飛船成功發(fā)射，這標志著我國的航天事業(yè)發(fā)展到了很高的水平，為了使飛船順利升空，飛船需要一個加速過程，在加速過程中，宇航員處于超重狀態(tài)．人們把這種狀態(tài)下宇航員對座椅的壓力與靜止在地球表面時所受重力的比值，稱為耐受力值，用k表示．在選拔宇航員時，要求他的狀態(tài)的耐受力值為4≤k≤12．宇航員費俊龍的k值為10，神舟六號發(fā)射后經(jīng)變軌以7.8×103m/s的速度沿圓形軌道環(huán)繞地球運行．已知地球半徑R=6.4×103km，地球表面重力加速g=10m/s2．求：
（1）當飛船沿豎直方向加速升空時，費俊龍承受了巨大的壓力，在他能夠承受的最大壓力的情況下，飛船的加速是多大？
（2）飛船在上述圓形軌道的上運行時距地面的高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑 R=6.4×106 m，地球表面的附近重力加速度 g=9.8m/s2，試計算在理想情況下，繞地球運行的衛(wèi)星的最大繞行速率以及繞地球一周最短時間．

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已知地球半徑R=6.4×106m，地面附近重力加速度g=9.8m/s2，一顆衛(wèi)星在離地面高為h=3.4×106m的圓形軌道上做勻速圓周運動．求：
（1）衛(wèi)星運動的線速度．
（2）衛(wèi)星的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?揭陽二模）2005年10月11日9時整，我國成功地發(fā)射了“神舟”六號載人飛船，經(jīng)過115小時32分的太空飛行，在完成預定任務后，飛船在內(nèi)蒙古主著陸場成功著陸．
（1）飛船返回時，在接近大氣層的過程中，返回艙與飛船最終分離．返回艙著陸是由三把傘“接力”完成的．先由返回艙放出一個引導傘，引導傘工作16s，返回艙的下降速度由180m/s減至80m/s．假設這段運動是垂直地面勻減速下降的，且已接近地面；返回艙的質(zhì)量為3t．試求這段運動的加速度和引導傘對返回艙的拉力大�。唬ㄔO該階段返回艙自身所受的阻力不計）
（2）假定飛船在整個運動過程中是做勻速圓周運動，圓周軌道距地面高度為343km．試估算飛船一共繞地球飛行了多少圈（保留整數(shù)）？（已知地球半徑R=6.36×106m，地球表面附近處的重力加速度g=10m/s2，
0.77
≈0.88，
3.24
≈1.80）

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