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假设某星球可视为质量分布均匀的球体.由于星球自转的影响,该星球表面的重力加速度会...

假设某星球可视为质量分布均匀的球体.由于星球自转的影响,该星球表面的重力加速度会随纬度的变化而变化.已知星球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,星球自转的周期为T,引力常量为G,求:

(1)该星球的半径R;

(2)该星球的第一宇宙速度v1

(3)该星球的密度ρ.

 

(1) (1) (3) 【解析】 质量为m的物体在两极所受地球的引力等于其所受的重力.根据万有引力定律和牛顿第二定律,在赤道的物体所受地球的引力等于其在两极所受的重力联立求半径,根据密度公式求出该星球的密度. 【解析】 (1)设地球的质量为M,半径为R,在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为m 物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期,根据万有引力定律和牛顿第二定律有 在两极处 解得 (2) 根据万有引力定律和牛顿第二定律有 该星球的第一宇宙速度 (3)因为,所以 又因地球的体积,所以  
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考点分析:
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某未如星球质量分布均匀,半径为R,该星球的某一卫星在距星球表面上空为2R的轨道上做匀速圆周运动,周期为T.已知万有引力常量为G,求此星球的第一宇宙速度.

 

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某同学学习了天体运动的知识后,假想宇宙中存在着由四颗星组成的孤立星系.一颗母星 处在正三角形的中心,三角形的顶点各有一颗质量相等的小星围绕母星做圆周运动.如果两颗小星间的万有引力为F,母星与任意一颗小星间的万有引力为9F.则

A.每颗小星受到的万有引力为(+9F

B.每颗小星受到的万有引力为(+9F

C.母星的质量是每颗小星质量的3

D.母星的质量是每颗小星质量的

 

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2016211日,科学家宣布探测到引力波。双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由ab两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a星的周期为Tab两颗星的距离为lab两颗星的轨道半径之差为a星的轨道半径大于b星),则(  )

A.b星的周期为 B.a星的线速度大小为

C.ba两颗星的半径之比为 D.ba两颗星的质量之比为

 

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2018111日,我国第41颗北斗导航卫星“吉星”成功发射,该卫星工作在地球静止同步轨道上,可以对地面上的物体实现厘米级的定位服务。已知地球表面的重力加速度为g,半径为R,该卫星绕地球做圆周运动的周期为T。则下列说法正确的是

A. 该卫星的发射速度大于第一宇宙速度,运行速度小于第一宇宙速度

B. 该卫星做圆周运动的轨道半径为

C. 该卫星运行的加速度大小为

D. 该卫星运行的线速度大小为

 

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假设将来一艘飞船从火星返回地球时,经历如图所示的变轨过程,则下列说法正确的是(  )

A.飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点的速度大于在Q点的速度

B.飞船在轨道I上运动时,在P点的速度大于在轨道Ⅱ上运动时在P点的速度

C.飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D.若轨道I贴近火星表面,测出飞船在轨道I上运动的周期,就可以推知火星的密度

 

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