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题目
题型:不详难度:来源:
一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则:
(1)地球的质量M为多少?
(2)卫星到地面的高度h为多少?
答案
(1)对地球表面处的m0物体:
G
Mm0
R2
=m0g

解得:M=
gR2
G

(2)对人造卫星m:
G
Mm
(R+h)2
=m(R+h)
4π2
T2

解得:h=
3
gR2T2
4π2

-R

答:(1)地球的质量M=
gR2
G

(2)卫星到地面的高度h为h=
3
gR2T2
4π2

-R
核心考点
试题【一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则:(1)地球的质量M为多少?(2)卫星到地面的高度h为多少】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
在半径为R的某星球上,从高为h的平台上水平踢出一球,欲击中水平面上的A点,若两次踢球的方向都相同,第一次初速度为v1,着地点比A近了a,第二次初速度为v2,着地点却比A远了b,已知万有引力常量为G,求该星球的质量.
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一宇航员到达半径为R,密度均匀的某星球表面,做如下实验,用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球,上端固定在O点,如图甲所示,在最低点给小球某一初速度,使其绕O点在竖直平面内做圆周运动,测得绳的拉力大小随时间t的变化规律如图乙所示,F1=7F2,设R、m、引力常量G、F1、F2均为己知量,忽略各种阻力,以下说法正确的是(  )
A.小球在最高点的最小速度为零
B.卫星绕该星的第一宇宙速度为


RF2
m
C.该星球表面的重力加速度为
F1
7m
D.星球的质量为
F2R2
Gm

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已知引力常量G,则还需知道下面哪一选项中的数据,可以计算地球的质量?(  )
A.已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离
B.已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离
C.已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度
D.已知地球同步卫星离地面的高度
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2012年7月,一个国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,如图所示.此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中(  )
A.它们做圆周运动的万有引力保持不变
B.它们做圆周运动的角速度不断变大
C.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度也变大
D.体积较大星体圆周运动轨迹半径变大,线速度变小

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(A选做)宇航员登上某一星球并在该星球表面做实验,用一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航员拉住,如图所示.宇航员的质量m1=65kg,吊椅的质量m2=15kg,当宇航员与吊椅以a=1m/s2的加速度匀加速上升时,宇航员对吊椅的压力为l75N.(忽略定滑轮摩擦)
(1)求该星球表面的重力加速度g;
(2)若该星球的半径6×105,地球半径6.4×106,地球表面的重力加速度10m/s2,求该星球的平均密度与地球的平均密度之比.
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