某行星半径为地球半径的1/2,质量为地球的1/10,已知地球表面处重力加速度g0=10m/s2,地球的第一宇宙速度为7.9km/s.试问:(1)该行星表面处的重
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某行星半径为地球半径的1/2,质量为地球的1/10,已知地球表面处重力加速度g0=10m/s2,地球的第一宇宙速度为7.9km/s.试问: (1)该行星表面处的重力加速度为多大? (2)在该行星表面距水平面高度为2m的位置水平抛出一个小球,则小球将经多长时间落回水平面? (3)该行星的第一宇宙速度为多大? |
答案
(1)对星球表面上质量为m0的物体:G=m0g; 所以g=; 所以=•=•=2.5; 得:g0==4m/s2; (2)小球做平抛运动,由h=g0t2得: t==s=1s; (3)由=m0,和G=m0g 得:v1= 代入数据解得:v1=1.58km/s; 答:(1)该行星表面的重力加速度g0是4m/s2; (2)物体下落到月球表面所用的时间t是1s; (3)该行星的第一宇宙速度为1.58km/s. |
举一反三
宇宙中存在一些离其它恒星很远的四颗恒星组成的四星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用.稳定的四星系统存在多种形式,其中一种是四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上,沿着外接于正方形的圆形轨道做匀速圆周运动;另一种如图所示,四颗恒星始终位于同一直线上,均围绕中点O做匀速圆周运动.已知万有引力常量为G,求: (1)已知第一种形式中的每颗恒星质量均为m,正方形边长为L,求其中一颗恒星受到的合力. (2)已知第二种形式中的两外侧恒星质量均为m、两内侧恒星质量均为M,四颗恒星始终位于同一直线,且相邻恒星之间距离相等.求内侧恒星质量M与外侧恒星质量m的比值.
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已知引力常量为G、月球到地球中心的距离r和月球绕地运行的周期T,仅利用这三个物理量,可以估算出的物理量有( )A.地球的半径 | B.地球的质量 | C.月球的质量 | D.月球绕地球运行速度的大小 |
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如图所示,a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上运动的三颗人造卫星,质量关系ma>mb>mc,下列说法正确的是( )A.b的线速度最大 | B.c的角速度最大 | C.a的周期最小 | D.a的向心加速度最大 |
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两行星A和B是两个均匀球体,行星A的卫星a沿圆轨道运行的周期Ta;行星B的卫星b沿圆轨道运行的周期为Tb.设两卫星均为各中心星体的近表卫星,而且Ta:Tb=1:4,行星A和行星B的半径之比RA:RB=1:2,则行星A和行星B的密度之比ρA:ρB=______,行星表面的重力加速度之比gA:gB=______. |
一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则: (1)地球的质量M为多少? (2)卫星到地面的高度h为多少? |
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