如图所示,离质量为M、半径为R、密度均匀的球体表面R远处有一质量为m的质点,此时M对m的万有引力为F1 ;当从M中挖去一半径为r=R的球体时,剩下部分对m的万有引力为F2.则F1与F2之比是多少?
某中子星的质量大约与太阳的质量相等,为2×kg,但是它的半径才不过10km,求:(1)此中子星表面的自由落体加速度。(2)贴近中子星表面,沿圆轨道运动的小卫星的速度。(已知引力常量为G=6.67×N )
(12分)我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成,这极大的提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球的知识设计的两个问题,请你解答:⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动。试求出月球绕地球运动的轨道半径。⑵若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点。已知月球半径为R月,万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。
(15分)为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船绕着该星球做匀速圆周运动,测得其周期为T1,轨道半径为r1;随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球表面很近的轨道上做匀速圆周运动,测得其周期为T2。已知万有引力常量为G。求:(1)该星球的质量;(2)星球表面的重力加速度。
一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量,在该星球的表面做自由落体实验:让小球在离地面h高处自由下落,他测出经时间t小球落地,又已知该星球的半径为R,忽略一切阻力。求:(1)该星球表面的重力加速度g;(2)该星球的质量M;(3)该星球的第一宇宙速度V.
我国已启动“登月工程”,设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t。当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G。根据上述各量,试求: ⑴月球表面的重力加速度; ⑵月球的质量。
(9分)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0×104 km和rB=1.2×105 km,忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示),求:(1)岩石颗粒A和B的线速度之比.(2)岩石颗粒A和B的周期之比.(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它在距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N.已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
(15分)宇航员站在一质量分布均匀星球表面上某高h处,沿水平方向抛出一个小球.测得落地时间为t.该星球的半径为R,万有引力常量为G,求(1)该星球的质量M.(2)该星球的密度(3)该星球的第一宇宙速度
(10分)已知引力常量为G,地球的质量为M,地球的半径为R,某飞船绕地球做匀速圆周运动时距地面的高度为h.根据以上条件,试求该飞船绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小?(用题中字母表示结果)
(7分)已知地球的质量为6.0x1024kg,太阳的质量为2.0x1030kg,它们之间的距离为1.5x1011m. 试计算地球和太阳之间的万有引力的大小?(数量级正确即可,G=6.67x10-11Nm2/kg2)