按照目测估计,在到银河系中心距离R=3×109R0(R0是地球绕太阳公转的半径)范围内聚集了质量M=1.5×1011M0(M0为太阳的质量)的物质,观察到离银河
题型:不详难度:来源:
按照目测估计,在到银河系中心距离R=3×109R0(R0是地球绕太阳公转的半径)范围内聚集了质量M=1.5×1011M0(M0为太阳的质量)的物质,观察到离银河系中心R处的一颗星球绕银河系中心作匀速圆周运动,若计算该星球运动时可以认为银河系质量聚集在其中心,则利用上述数据可算得该星球绕银河系中心运动的周期为______T0(T0为地球绕太阳公转的周期),而实际观测到该星球绕银河系中心运动的周期为3.75×108T0,比较该星球运动周期的计算值和观测值,试问造成二者差异的原因可能是:______. |
答案
地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有: G=m, 解得T0=2π; 离银河系中心R处的一颗星球绕银河系中心作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,同理可得:T =2π; 故==≈4.24×108; 故T=4.24×108T0 而实际观测到该星球绕银河系中心运动的周期偏小,故一定是M偏大,即实际上有较多的未发现的物质; 故答案为:4.24×108,银河系在半径为R的范围内还有未被发现的物质. |
举一反三
经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里,“杨利伟星”平均每天绕太阳运行14.5万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较( )A.“神舟星”的轨道半径大 | B.“神舟星”的加速度大 | C.“神舟星”的公转周期大 | D.“神舟星”的角速度大 |
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如图所示,在同一轨道平面上的几个人造地球卫星A、B、C,在某一时刻恰好在同一直线上,下列正确说法有( )A.根据V=,可知VA<VB<VC | B.根据万有引力定律,FA>FB>FC | C.向心加速度aA>aB>aC | D.运动一周后,C先回到原地点 |
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下图是某位同学设想的人造地球卫星轨道,其中可能实现的是( ) |
在“嫦娥探月”工程中,假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在半径为4R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求: (1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率; (2)飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比,速度是变大还是变小? (3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间. |
“天宫一号”被长征二号火箭发射后,准确进入预定轨道,如图所示,“天宫一号”在轨道1上运行4周后,在Q点开启发动机短时间加速,关闭发动机后,“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点,开启发动机再次加速,进入轨道3绕地球做圆周运动,“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时,下列说法正确的是( )A.“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 | B.“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 | C.“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度 | D.“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度 |
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