如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1,M≫m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为r

如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1,M≫m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为r

题型:不详难度:来源:
如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1,M≫m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为ra:rb=1:4,则它们的周期之比Ta:Tb=______,从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线有______次.
答案
万有引力提供向心力,则有:G
Mm1
r2b
=m1ra
4π2
T2a
G
Mm2
r2b
=m2rb
4π2
T2b

所以Ta:Tb=1:8;
设每隔时间t,a、b共线一次,则(ωab)t=π,所以t=
π
ωa-ωb

故b运动一周的过程中,a、b、c共线的次数为:n=
Tb
t
=
Tb(ωa-ωb)
π
=Tb(
2
Ta
-
2
TB
)=
2Tb
Ta
-2=14

故答案为:1:8,14.
举一反三
如上图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大小两轮接触面互不打滑,大轮的半径是小轮的2倍.A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.下列说法正确的是(  )
A.vA>vBB.vB>vCC.ωA>ωBD.ωA>ωC

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如图所示是健身活动器械“太极推柔器”上的两个圆环,两圆环在同一个平面内,能绕各自的轴O1、O2转动.健身的人手握环边缘上的把手a、b转动圆环,达到手臂关节活动的目的.今活动者手握把手,按图中标出的转动方向和角速度匀速转动圆环,在从图示位置开始的一周的转动中,关于两把手(质量相同,两圆环和把手关于cd对称)的有关情况,下列说法正确的是(  )
A.两把手的线速度方向总是相反的
B.两把手的速度方向相同的时刻有四个
C.两把手加速度方向在一条直线上的时刻有两个
D.两把手所受合力大小相等

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一个质点做匀速圆周运动时,它在任意相等的时间内(  )
A.通过的位移相等B.通过的弧长相等
C.速度的变化相等D.转过的角度相等
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关于匀速圆周运动的角速度与线速度,下列说法中正确的是(  )
A.半径一定,角速度与线速度成反比
B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成反比
D.角速度一定,线速度与半径成正比
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质点P以0为圆心做半径为R的匀速圆周运动,如图所示,周期为T.当P经过图中D点时,有一质量为m的另一质点Q受到F的作用从静止开始做匀加速直线运动,为使P、Q两质点在某时刻的速度相同,则F的大小应满足什么条件?
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