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如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球...

如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L.已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G.

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(1)求两星球做圆周运动的周期;

(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为满分5 manfen5.com.但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为满分5 manfen5.com.已知地球和月球的质量分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com.求满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com两者平方之比.(结果保留3位小数)

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,相互作用的引力大小为F,运行周期为T.根据万有引力定律有 ① 由匀速圆周运动的规律得 ② ③ 由题意得④ 联立①②③④式得.⑤ (2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出 ⑥ 式中,M′和m′分别是地球与月球的质量,L′是地心与月心之间的距离.若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动,则 ⑦ 式中,T2为月球绕地心运动的周期.由⑦式得 ⑧ 由⑥⑧式得 代入题给数据得. 考点:考查了万有引力定律的应用
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考点分析:
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如下图所示,三个质点a、b、c质量分别为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com、M(满分5 manfen5.com).在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为满分5 manfen5.com,则它们的周期之比满分5 manfen5.com=________;从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了________次.

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宇宙中有这样一种三星系统,系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成,两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行,轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是(  )

①在稳定运行情况下,大星体提供两小星体做圆周运动的向心力 ②在稳定运行情况下,大星体应在小星体轨道中心,两小星体在大星体相对的两侧 ③小星体运行的周期为满分5 manfen5.com ④大星体运行的周期为满分5 manfen5.com

A.①③          B.②③

C.①④           D.②④

 

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“嫦娥一号”于2013年3月1日下午4时13分成功撞月,从发射到撞月历时433天,标志我国一期探月工程圆满结束.其中,卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周,再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行.若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6,月球半径为地球半径的1/4,根据以上信息得(  )

A.绕月与绕地飞行周期之比为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

B.绕月与绕地飞行周期之比为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com

C.绕月与绕地飞行向心加速度之比为6∶1

D.月球与地球质量之比为96∶1

 

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如图所示,是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的轨道.若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t,已知引力常量为G,则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是(  )

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A.M=满分5 manfen5.com,ρ=满分5 manfen5.com

B.M=满分5 manfen5.com,ρ=满分5 manfen5.com

C.M=满分5 manfen5.com,ρ=满分5 manfen5.com

D.M=满分5 manfen5.com,ρ=满分5 manfen5.com

 

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1970年4月24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元.“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km,则(  )

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A.卫星在M点的势能大于N点的势能

B.卫星在M点的角速度小于N点的角速度

C.卫星在M点的加速度大于N点的加速度

D.卫星在N点的速度大于7. 9 km/s

 

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