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题目
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两个星球组成双星,它们在相互之间的引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为L,其运动周期为T,万有引力常量为G,则两星各自的圆周运动半径与其自身的质量成           (填“正比”或者“反比”);两星的总质量为             
答案
反比;
解析

试题分析: 设两星质量分别为M1和M2,都绕连线上O点作周期为T的圆周运动,星球1和星球2到O的距离分别为L1和L2,由几何关系可知:L=L1+L2
由万有引力定律提供向心力:对M1,得,其质量与转动半径成反比。同理:,所以总质量
核心考点
试题【两个星球组成双星,它们在相互之间的引力作用下,绕连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动.现测得两星中心距离为L,其运动周期为T,万有引力常量为G,则两星各自的圆周】;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
“重力探矿”是常用的探测石油矿藏的方法之一。其原理可简述如下:如图,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石均匀分布,密度为;石油密度远小于,可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏差。重力加速度在原坚直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。

(1)“重力探矿”利用了“割补法”原理:如图所示,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后,剩余的阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大?
(2)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),=x,利用“割补法”原理:如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常值可通过填充后的球形区域对Q处物体m产生的附加引力来计算,式中M是填充岩石后球形区域的质量,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常值在OP方向上的分量)
(3)若在水平地面上半径L的范围内发现:重力加速度反常值在(k>1)(为常数)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。
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我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星,该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;卫星还在月球上软着陆。若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则
A.月球的第一宇宙速度为
B.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为
C.物体在月球表面自由下落的加速度大小为
D.由于月球表面是真空,“嫦娥三号”降落月球时,无法使用降落伞减速

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在早期的反卫星试验中,攻击拦截方式之一是快速上升式攻击,即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道,然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁。图为追赶过程轨道示意图。下列叙述正确的是(  )
A.图中A是“目标卫星”,B是“拦截器”
B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向
C.“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大
D.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小

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我国第五颗北斗导航卫星是一颗地球同步卫星。如图,假若第五颗北斗导航卫星先沿椭圆轨道I飞行,后在远地点P处由椭圆轨道I变轨进入地球同步圆轨道II.下列说法正确的是:
A.卫星在轨道II运行时的速度大于7.9km/s
B.卫星在椭圆轨道I上的P点处加速进入轨道II
C.卫星在轨道II上的P点与在椭圆轨道I上的P点机械能相等
D.卫星在轨道II上运行的向心加速度比在赤道上的物体随地球一起转动时的向心加速度大

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“神舟”七号实现了航天员首次出舱。如图所示飞船先沿椭圆轨道1飞行,然后在远地点P处变轨后沿圆轨道2运行,在轨道2上周期约为90分钟。则下列判断正确的是
A.飞船沿椭圆轨道1经过P点时的速度与沿圆轨道经过P点时的速度相等
B.飞船在圆轨道2上时航天员出舱前后都处于失重状态
C.飞船在圆轨道2的角速度大于同步卫星运行的角速度
D.飞船从椭圆轨道1的Q点运动到P点过程中万有引力做正功

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