某课外科技小组长期进行天文观测,发现某行星周围有众多小卫星,这些小卫星靠近行虽且分布相对均匀,经查对相关资料,该行星的质量为M.现假设所有卫星绕该行星的运动都是

某课外科技小组长期进行天文观测,发现某行星周围有众多小卫星,这些小卫星靠近行虽且分布相对均匀,经查对相关资料,该行星的质量为M.现假设所有卫星绕该行星的运动都是

题型:雅安模拟难度:来源:
某课外科技小组长期进行天文观测,发现某行星周围有众多小卫星,这些小卫星靠近行虽且分布相对均匀,经查对相关资料,该行星的质量为M.现假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,已知万有引力常量为G.
(1)测得离行星最近的一颗卫星的运动轨道半径为R1,若忽略其它小卫星对该卫星的影响,求该卫星的运行速度V1
(2)在进一步的观测中,发现离行觅很远处还有一颗卫星,其运动轨道半径为R2,周期为T2试估算靠近行星周围众多小卫星的总质量m
答案
(1)设离行星最近的一颗卫星的质量为m1,根据万有引力提供向心力有:
GMm1
R21
=
m1v21
R1

解得:v1=


GM
R1

(2)由于靠近行星周围的众多卫星分布均匀,可以把行星及靠近行星的小卫星看作一星体,其质量中心在行星的中心,
设离行星很远的卫星质量为m2,根据万有引力提供向心力则有:
G(M+m)m2
R22
=
m2R22
T22

解得:m=
2R32
GT22
-M
答:(1)该卫星的运行速度是


GM
R1

(2)靠近行星周围众多小卫星的总质量是
2R32
GT22
-M
举一反三
为了实验“神舟六号”飞船安全着陆,在飞船距离地面约1m时(即将着陆前的瞬间),安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作,使返回舱的速度由8m/s降至2m/s.设返回舱质量为3.5×103kg,减速时间为0.2s.设上述减速过程为匀变速直线运动,试回答和计算下列问题:(g取10m/s2
(1)在返回舱减速下降过程中,航天员处于超重还是失重状态?计算在减速时间内,航天员承受的载荷值(即航天员所受的支持力与自身重力的比值);
(2)计算在减速过程中,返回舱受到四台发动机推力的大小.
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某一星球的第一宇宙速度为v,质量为m的宇航员在这个星球表面受到的重力为W,万有引力恒量为G,则这个星球的半径是______,质量是______.
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2005年10月12日,我国成功发射“神舟六号”载人飞船,两名宇航员空间试验顺利完成,并于10月17日凌晨顺利返回.
(1)据报道:飞船1天绕地球飞行约16圈,已知地球的半径R=6400Km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2,飞船在圆轨道上运行.试估算飞船距地面的高度约为______Km;
(2)飞船进入正常轨道后,因特殊情况而需要降低到新轨道上绕地球运行,那么在新轨道上飞船的线速度与原轨道时相比将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
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已知地球半径为R,地球表面附近重力加速度为g,设飞船变轨后沿圆形轨道环绕地球运行,运行周期为T,求飞船离地面的高度.
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神舟再度飞天,中华续写辉煌,北京时间2012年6月16日18时,我国再次进行载人航天试验,神舟九号顺利升空.
(1)在飞船的实验室里,仍然能够使用的仪器是______
A.体重计       B.酒精温度计       C.天平       D.水银气压计
(2)设“神舟九号”飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T.求飞船离地面的高度h.
答题处:(1)______ (2)______.
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