宇航员在探测某星球时发现:①该星球带电均匀且表面没有大气;②该星球半径为R,自转角速度为,表面重力加速度为g;③将一个带电小球(其电荷量远远小于星球电荷量)置于离星球表面某一高度处无初速度释放,恰好处于悬浮状态。现将该小球从该星球的同步卫星轨道上以速度v朝着该星球的球心掷去,经多长时间小球到达星球表面?
(10分)如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。(1)求两星球做圆周运动的周期:(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为和。求T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)
(8分)经长期观测,人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体,如示意图所示,两颗星球甲和乙组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,甲和乙的质量之比为m1∶m2=3∶2,试求:(1)甲和乙做圆周运动的半径之比?(2)甲和乙做圆周运动的线速度之比?
两颗靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,靠相互吸引力一起以连线上某一点为圆心分别作圆周运动,从而保持两者之间的距离不变,这样的天体称为“双星’.现测得两星中心距离为R,运动周期为T,求:双星的总质量。
宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离l应为多少?
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.
(9分)已知地球半径为R,地球自转的周期为T,地球表面的重力加速度为g,求 (1)第一宇宙速度?(2)地球同步卫星离地面的高度h。
已知海王星和地球的质量比,它们的半径比 求:(1)海王星和地球的第一宇宙速度之比?(2)海王星表面和地球表面重力加速度之比
假设某行星的质量与地球的质量相等,半径为地球半径的4倍,要从该行星上发射一颗绕它自身运动的卫星,那么它的“第一宇宙速度”(最大环绕速度)大小应为地球上的第一宇宙速度的多少倍?(要求有计算过程)
地球的第一宇宙速度为v,若某行星质量是地球质量的4倍,半径是地球半径的1/2倍,求该行星的第一宇宙速度。