题目内容
(1)飞船在轨道I、III上的速度之比:
(2)飞船在轨道I上的运动周期;
(3)飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间.
分析:(1)根据万有引力提供向心力得出线速度与轨道半径的关系,从而得出速度之比.
(2)根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出飞船在轨道I上的运动周期.
(3)根据开普勒第三定律求出飞船在椭圆轨道上的周期,从而求出飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间.
(2)根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出飞船在轨道I上的运动周期.
(3)根据开普勒第三定律求出飞船在椭圆轨道上的周期,从而求出飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间.
解答:解:(1)根据G
=m
,
知v=
,
因为r1=4R,r3=R,
则
=
=
.
(2)根据G
=m?4R
,
又G
=mg0
联立两式解得T=16π
.
(3)椭圆的半长轴为2.5R
根据开普勒第三定律得,
=
解得T′≈8π
则飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间t=
=4π
.
答:(1)飞船在轨道I、III上的速度之比为1:2.
(2)飞船在轨道I上的运动周期为16π
.
(3)飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间为4π
.
| Mm |
| r2 |
| v2 |
| r |
知v=
|
因为r1=4R,r3=R,
则
| v1 |
| v3 |
|
| 1 |
| 2 |
(2)根据G
| Mm |
| (4R)2 |
| 4π2 |
| T2 |
又G
| Mm |
| R2 |
联立两式解得T=16π
|
(3)椭圆的半长轴为2.5R
根据开普勒第三定律得,
| (2.5R)3 |
| T′2 |
| (4R)3 |
| T2 |
解得T′≈8π
|
则飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间t=
| T′ |
| 2 |
|
答:(1)飞船在轨道I、III上的速度之比为1:2.
(2)飞船在轨道I上的运动周期为16π
|
(3)飞船从轨道II上远月点A运动至近月点B所用的时间为4π
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点评:本题主要考查万有引力定律的应用,开普勒定律的应用.同时根据万有引力提供向心力列式计算.
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