题目内容
【题目】宇航员乘坐宇宙飞船来到某行星附近,关闭发动机让飞船绕星球做半径为r的匀速圆周运动,周期为T.已知万有引力常量为G,忽略其他天体对飞船的影响,
(1) 试求该行星的质量;
(2)将行星用右图的圆1表示,用圆2表示飞船运动轨迹,宇航员发现该行星的视角为2α,α即图中的∠ABO,试估计在该星球表面发射该星球的卫星所需要获得的最小发射速度;
(3)如果宇航员操纵发动机使飞船在B点进行了一次恰当的瞬间减速,然后关闭发动机,使飞船绕该行星做椭圆轨 道运动,且椭圆轨道的离行星最近处到行星表面距离可以忽略,求飞船在此椭圆轨道上运行的周期.
【答案】(1);(2) ;(3)
【解析】(1)由 得:
(2)由几何关系可以知道该行星的半径为:
由万有引力公式知:
得发射的最小速度为:
(3)飞船做椭圆运动的半长轴为
由开普勒第三定律知:
解得:
综上所述本题答案是:(1),(2)
(3)
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