题目内容
某课外小组经长期观测, 发现靠近某行星周围有众多卫星, 且相对均匀地分布于行星周围, 假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动, 通过天文观测, 测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为R1, 周期为T1, 已知万有引力常量为G.(1)求行星的质量(2)若行星的半径为R, 求行星的第一宇宙速度(3)通过天文观测,发现离行星很远处还有一颗卫星, 其运动半径为R2, 周期为T2, 试估算靠近行星周围众多卫星的总质量.
【答案】
⑴
⑵
⑶
【解析】⑴设卫星质量为
，万有引力提供向心力：
,……2分⑵
,得第一宇宙速度: ……2分
⑶因为行星周围的卫星均匀分布，研究很远的卫星可把其他卫星和行星整体作为中心天体，设总质量为
，由
，得
……2分
所以靠近该行星周围的众多卫星总质量, ……1分
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