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题目
题型:不详难度:来源:
设地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,速率为v,引力常量为G,则太阳的质量为多少?太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍.为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为多少?
答案
研究地球绕太阳做圆周运动的向心力,由太阳对地球的万有引力充当.
根据万有引力定律和牛顿第二定律有G
Mm
R2
=m
v2
R
,整理得
M=
v2R
G

太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力,
同理可得M′=
(7v)2R′
G
=
49v2×2×109R
G
=9.8×1010
v2R
G
=9.8×1010M
所以,银河系中恒星数目约为N=
M′
M
=9.8×1010≈1011

答:太阳的质量为
v2R
G

银河系中恒星数目约为1011个.
核心考点
试题【设地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为R,速率为v,引力常量为G,则太阳的质量为多少?太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7】;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
宇宙间存在一个离其它星体遥远的四星系统,其中有一种四星系统如图所示,四颗质量均为m的星体位于正方形的四个顶点,正方形的边长为a,忽略其它星体对它们的引力作用,四颗星都在同一平面内绕正方形对角线的交点O做匀速圆周运动,万有引力常数为G,则(  )
A.每颗星做圆周运动的线速度大小为


(1+


2
4
)
Gm
a
B.每颗星做圆周运动的角速度大小为


Gm


2
a3
C.每颗星做圆周运动的周期为




2
a3
Gm
D.每颗星做圆周运动的加速度与质量m有关
魔方格
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一个物体在地球表面所受的重力为G,则在距地面高度为地球半径的2倍时,所受的引力为(  )
A.
G
2
B.
G
3
C.
G
4
D.
G
9
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一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的4倍,则这颗小行星的运转周期是(  )
A.4年B.8年C.12年D.16年
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关于万有引力定律的正确说法是(  )
A.天体间的万有引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离成反比
B.任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比
C.万有引力与质量、距离和万有引力恒量都成正比
D.万有引力定律对质量大的物体适用,对质量小的物体不适用
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因“光纤之父”高锟的杰出贡献,早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”.假设高锟星为均匀的球体,其质量为地球质量的
1
k
倍,半径为地球半径的
1
q
倍,则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的(  )
A.
q
k
B.
k
q
C.
q2
k
D.
k2
q
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