题目内容
一艘宇宙飞船绕一个不知名的半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T,求该行星的质量和平均密度.
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947391608.gif)
本题考查应用万有引力定律处理实际问题的能力,以及构建理想化物理模型的能力.我们可以认为宇宙飞船围绕行星的中心做匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,飞船绕行星表面飞行,说明飞船运行的轨道半径约等于该行星的?半径.?
设宇宙飞船的质量为m,行星的质量为M,根据万有引力提供的向心力,则有
,![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947438583.gif)
该行星的体积为![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947454490.gif)
所以
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设宇宙飞船的质量为m,行星的质量为M,根据万有引力提供的向心力,则有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947438733.gif)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947438583.gif)
该行星的体积为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947454490.gif)
所以
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824115947391608.gif)
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