题目内容
【题目】假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星,在该行星“北极”距地面处由静止释放一个小球(引力视为恒力,阻力可忽略),经过时间t落到地面。已知该行星半径为r,自转周期为T,引力常量为,求:
(1)该行星表面的重力加速度大小;
(2)该行星的平均密度;
(3)该行星的第一宇宙速度v;
(4)如果该行星有一颗同步卫星,其距行星表面的高度h为多少?
【答案】(1) ;(2);(3);(4) 。
【解析】
(1) 设行星表面的重力加速度为g,对小球,有:解得
(2) 对行星表面的物体m,有:,故行星质量
故行星的密度
(3) 对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星m,由牛顿第二定律,有:,故第一宇宙速度为
(4) 同步卫星的周期与星球自转周期相同,为T,由牛顿第二定律,有
得同步卫星距行星表面高度
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