某行星表面没有气体,在它的表面附近作匀速圆周运动的卫星的环绕周期为T,如果宇航员在这个行星地面上以v的初速度竖直向上抛出一石块,石块向上运动的最大高度为h.已知万有引力恒量为G,求该行星的质量有多大. |
设行星半径为r,根据题意,它的卫星的轨道半径也为r,设该行星表面的重力加速度为g、质量为M,卫星的质量为m,石块质量为m1 根据机械能守恒定律 m1v2=m1gh 得 g= 卫星的向心力F=mω2r=mr 向心力等于重力mr=mg 故 r= 也就是r= 根据万有引力定律F=G=mr 由以上各式得 M= 答:该行星的质量为. |
核心考点
试题【某行星表面没有气体,在它的表面附近作匀速圆周运动的卫星的环绕周期为T,如果宇航员在这个行星地面上以v的初速度竖直向上抛出一石块,石块向上运动的最大高度为h.已知】;主要考察你对
万有引力定律及其应用等知识点的理解。
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举一反三
近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆.某火星探测器绕火星做匀速圆周运动,它的轨道距火星表面的高度等于火星的半径,它的运动周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常数)( ) |
设地球质量为月球质量的81倍,地球半径是月球半径的4倍,若探测器甲绕地球和探测器乙绕月球做匀速圆周运动的半径相同,则( )A.甲与乙线速度之比为9:2 | B.甲与乙线速度之比为1:9 | C.甲与乙向心加速度之比为81:1 | D.甲与乙的运动周期之比为1:1 |
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在地球表面上某点做竖直上抛实验,设地球为一密度均匀的球体,将小球以一定的速度竖直上抛,小球上升的最大高度为h、返回时间为t;若假设该点正下方某一深度处出现一较大的空腔,再以相同的速度重复实验,小球上升的最大高度为h′、返回时间为t′,则下列关系正确的是( )A.h′>h,t′>t | B.h′<h,t′<t | C.h′<h,t′>t | D.h′>h,t′<t |
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2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里.据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1天.假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2,以下关系式正确的是( ) |
如图所示,绕太阳运动的行星在椭圆形轨道上运动.关于行星在近日点A和远日点B相关物理量的关系,正确的是( )A.速度υA>υB | B.加速度aA>aB | C.机械能EA>EB | D.万有引力FA>FB |
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