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“嫦娥一号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R,它到月球表面的距离为h。已知“嫦...

嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为R,它到月球表面的距离为h。已知嫦娥一号的质量为m,月球的质量为M,引力常量为G.试求:

(1)“嫦娥一号绕月球做匀速圆周运动的向心力

(2)“嫦娥一号绕月球运动的周期T

(3)月球表面的重力加速度g

(4)月球的第一宇宙速度。

 

(1) (2) (3) (4) 【解析】 (1)向心力有万有引力提供,则; (2)万有引力提供向心力,则,则:。 (3)在月球表面重力等于万有引力,则: 则: 。 (4)万有引力提供向心力,在月球表面处,则: 则:。
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考点分析:
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由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同:若地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G,地球可视为质量均匀分布的球体.求:

(1)地球半径R

(2)地球的平均密度;

(3)若地球自转速度加快,当赤道上的物体恰好能起来时,求地球自转周期T'.

 

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据报道,科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外宜居行星.假设该行星质量约为地球质量的6倍,半径约为地球半径的2倍.若某人在地球表面能举起60kg的物体,试求:

(1)人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少?

(2)这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍?

 

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两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则下列选项正确的是(  )

A. 两行星密度之比为4:1

B. 两行星质量之比为32:1

C. 两行星表面处重力加速度之比为16:1

D. 两卫星的速率之比为:1

 

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三颗人造地球卫星ABC绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知MA=MBMC,则对于三个卫星,正确的是(  )

A. 运行线速度关系为vAvB=vC

B. 运行周期关系为 TATB=TC

C. 向心力大小关系为 FA=FBFC

D. 半径与周期关系为

 

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三颗人造卫星AB、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动,AC为地球同步卫星,某时刻AB相距最近,如图所示.已知地球自转周期为T1B的周期为T2,则下列说法正确的是(  )

A. A加速可追上同一轨道上的C

B. 经过时间AB相距最远

C. AC向心加速度大小相等,且大于B的向心加速度

D. AB与地心连线在相同时间内扫过的面积不等

 

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