宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为ρ.试证明ρT2=k(万有引力恒量G为已知,k是恒量)

宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为ρ.试证明ρT2=k(万有引力恒量G为已知,k是恒量)

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宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为ρ.试证明ρT2=k(万有引力恒量G为已知,k是恒量)
答案
证明:设行星半径为R、质量为M,飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时,有
GMm
R2
=m
2
T2
R

即M=
2R3
GT2
  ①
又行星密度ρ=
M
V
=
M
4
3
πR3


将①代入②得 ρT2=
G
=k证毕
举一反三
如地球质量M可由表达式M=
ab
Gc
求出,式中G为引力常量,a的单位是m/s,b是a的幂次,c的单位是m/s2,以下判断正确的是(  )
A.a是同步卫星绕地球运动的速度,b=4,c是地球表面重力加速度
B.a是第一宇宙速度,b=4,c是地球表面重力加速度
C.a是赤道上物体的自转速度,b=2,c是地球表而重力加速度
D.a是月球绕地球运动的速度,b=4,c是月球表面的自由落体加速度
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银河系恒星中大约有四分之一是双星.某双星由质量不等的星球A和B组成,两星球在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点P做匀速圆周运动.已知A和B的质量分别为m1和m2,且m1:m2=2:1,则(  )
A.A、B两星球的角速度之比为2:1
B.A、B两星球的线速度之比为2:1
C.A、B两星球的半径之比为1:2
D.A、B两星球的加速度之比为2:1
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下列关于万有引力大小的计算式F=G
m1m2
r2
的说法正确的是(  )
A.当两物体之间的距离r→0时,F→∞
B.若两位同学质心之间的距离远大于它们的尺寸,则这两位同学之间的万有引力的大小可用上式近似计算
C.公式中的G是一个没有单位的常量
D.两物体之间的万有引力大小不但跟它们的质量、距离有关,还跟它们的运动状态有关
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有关万有引力的说法中,正确的有(  )
A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力
B.在绕地球做匀速圆周运动的飞船中,宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船因质量减小,受到地球的万有引力减小,则飞船速率减小
C.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的
D.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力
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已知地球半径为R,一物体在地球表面受到的受万有引力为F;当物体距地面的高度为R时,所受万有引力为(  )
A.FB.3FC.
1
4
F
D.
1
3
F
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