题目内容

某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动,此时其动能为E_k1,周期为T1;再控制它进行一系列变轨,最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动,此时其动能为Ek2,周期为T2,已知地球的质量为M1,月球质量为M2,则M1:M2为(  )
A.
T1Ek2
T2Ek1
B.
T1
T2
(
Ek1
Ek2
)3
C.
T1
T2
(
Ek2
Ek1
)3
D.
T1
T2
Ek1
Ek2
卫星绕地球做匀速圆周运动,设卫星质量为m,轨道半径为r1,运动线速度为v1
因为动能为:Ek1=
1
2
mv12

所以向心力为:m
v12
r1
=
2Ek1
r1

万有引力提供向心力:G
M1m
r12
=m
4π2
T12
r1

解得:M1=T1
2Ek1
m3G2

同理,卫星绕月球做圆周运动时,有类似的结论:M2=T2
2Ek2
m3G2

故:
M1
M2
=
T1
T2
(
Ek1
Ek2
)
3

故B正确,ACD错误.
故选:B.
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