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精英家教网如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M远大于m1,m2).在C的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比ra:rb=1:4,从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了
 
次.
分析:质点a、b均在c点的万有引力的作用下绕c做圆周运动,由F=F,可求出周期比,每多转半圈,三质点共线一次,可先求出多转半圈的时间,与总时间相比,得出三点共线次数.
解答:解:万有引力提供向心力,则有:G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r

可得T=
4π2r3
GM

因为轨道半径之比ra:rb=1:4
所以Ta:Tb=1:8;
设每隔时间t,a、b共线一次,则(ωab)t=π,所以t=
π
ωa-ωb

故b运动一周的过程中,a、b、c共线的次数为:n=
Tb
t
=
Tb(ωa-ωb)
π
=
2Tb
Ta
-2
=14.
故答案为:14.
点评:本题根据向心力来源列式,即可求出周期之比,可以以质点b、c系统为参考系,则a质点转动7圈,共线14次.
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2010?上海)如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M?m1,M?m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为ra:rb=1:4,则它们的周期之比Ta:Tb=
1:8
1:8
,从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线有
14
14
次.

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科目:高中物理 来源: 题型:

 如图,三个质点a、b、c质量分别为m1m2MMm1Mm2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为ra:rb=1:4,则它们的周期之比Ta:Tb=__________,从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线有__________次。

 

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科目:高中物理 来源:2010年全国普通高等学校招生统一考试(上海卷)物理试题 题型:填空题

如图,三个质点a、b、c质量分别为).在C的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比,则它们的周期之比=______;从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了____次。

 

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科目:高中物理 来源:2010年高考物理试题分类汇编——曲线运动、万有引力 题型:填空题

如图,三个质点a、b、c质量分别为).在C的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比,则它们的周期之比=______;从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了____次。

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