满分5 > 高中物理试题 >

宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其...

宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为T1;另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为T2,而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下,星体运动的周期之比manfen5.com 满分网
明确研究对象,对研究对象受力分析,找到做圆周运动所需向心力的来源. 在四颗星组成的四星系统中,其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力, 根据F合=mr()2,求出星体匀速圆周运动的周期. 【解析】 对于第一种形式: 星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其轨道半径半径r1= 由万有引力定律和向心力公式得: +2cos45°=mr1 解得:T1=2πa① 对于第二种形式:其轨道半径为r2= 由万有引力定律和向心力公式得: +2cos30°=mr2 解得:T2=2πa ② 由①②解得:= 答:星体运动的周期之比为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
已知地球半径为R,一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω,一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h,地球质量、热气球质量和人造地球卫星和质量分别用M、m和m1表示,M、m、m1及引力常量G为未知量,根据上述条件,有位同学列出经下一两个式子:对热气球有manfen5.com 满分网,对人造地球卫星有manfen5.com 满分网.该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.你认为这个同学的解法是否正确?若认为正确,请算出结果,若认为不正确,请说明理由,并补充一个条件后,再求出ω(要求分三次补充不同的条件求解).
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ωo,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?
查看答案
已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转周期T,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面的物体随地球作圆周运动,由牛顿运动定律有manfen5.com 满分网又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有manfen5.com 满分网由以上两式得:manfen5.com 满分网
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
(2)由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).
查看答案
两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:3,两行星半径之比为3:1,则:
(1)两行星密度之比为多少?
(2)两行星表面处重力加速度之比为多少?
查看答案
人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g,试估算太阳的半径.

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.