题目内容
【题目】为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,环绕速度为v1;随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,环绕速度为v2,周期为T2,此时登陆舱的质量为m2,则以下结论中( )
A. X星球的质量为![]()
B. 该星球表面的重力加速度为![]()
C. 登陆舱在半径为r1和r2轨道上运动时的速度大小之比为![]()
D. 登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为![]()
【答案】D
【解析】研究飞船绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式: ![]()
得出:
,故A错误.根据圆周运动知识,
只能表示在半径为r1的圆轨道上向心加速度,而不等于X星球表面的重力加速度,故B错误.研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有:在半径为r的圆轨道上运动:
得出:
,表达式里M为中心体星球的质量,R为运动的轨道半径.所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为
,故C错误.研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:在半径为r的圆轨道上运动:
得出:
.表达式里M为中心体星球的质量,R为运动的轨道半径.所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的周期大小之比为:
,所以
,故D正确.故选D.
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