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题目
题型:广西自治区期中题难度:来源:
如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期;
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg和7. 35×1022kg,求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
答案
解:(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,相互作用的引力大小为f,运行周期为T。根据万有引力定律有
  ①
由匀速圆周运动的规律得
   ②
  ③
由题意有  ④
联立①②③④式得  ⑤
(2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出
  ⑥
式中,M"和m"分别是地球与月球的质量,L"是地心与月心之间的距离。若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动,则
  ⑦
式中,T2为月球绕地心运动的周期。由⑦式得
  ⑧
由⑥⑧式得
代入数据得
核心考点
试题【如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两】;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
为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T,总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,则 [     ]
A.X星球的质量为
B.X星球表面的重力加速度为
C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2
题型:河北省期中题难度:| 查看答案
经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为l,质量之比为m1∶m2=3∶2。则可知
[     ]
A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3   
B.m1做圆周运动的半径为L
C.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2   
D.m2做圆周运动的半径为L
题型:湖北省期中题难度:| 查看答案
金星的半径是地球的0.95倍,质量为地球的0.82倍,金星表面的自由落体加速度是多大?金星的“第一宇宙速度”是多大?已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s。
题型:吉林省期中题难度:| 查看答案
土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104 km和rB=1.2×105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比;
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比;
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出他在距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
题型:吉林省期中题难度:| 查看答案
如图所示,从地面上A点发射一枚远程弹道导弹,在引力作用下,沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B,C为轨道的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。设距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0。下列结论正确的是
[     ]
A.导弹在C点的速度大于
B.导弹在C点的加速度等于
C.地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点
D.导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0
题型:江苏期中题难度:| 查看答案
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