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(10分)某天体的半径为地球半径的4倍,质量为地球质量的16倍,已知地球的第一宇宙速度为7.9Km/s,则该天体的第一宇宙速度的大小为多少?

 

【答案】

15.8 km/s

【解析】由G,得v=

对天体:v=2v=2×7.9 km/s=15.8 km/s

本题考查万有引力定律的应用,天体做圆周运动由万有引力提供向心力,由此可求得线速度大小,由该天体的质量和半径与地球的关系可知第一宇宙速度为地球第一圆周速度的2倍

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(14分)

 

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

【解析】:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得

                                ④

解得     M=6×1024kg                         ⑤

M=5×1024kg也算对)

23.【题文】(16分)

     如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为m1的登月舱连接在质量为m2的轨道舱上一起绕月球作圆周运动,其轨道半径是月球半径Rm的3倍。某一时刻,登月舱与轨道舱分离,轨道舱仍在原轨轨道上运动,登月舱作一瞬间减速后,沿图示椭圆轨道登上月球表面,在月球表面逗留一段时间后,快速启动发动机,使登月舱具有一合适的初速度,使之沿原椭圆轨道回到脱离点与轨道舱实现对接。由开普勒第三定律可知,以太阳为焦点作椭圆轨道运行的所有行星,其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。另,设椭圆的半长轴为a,行星质量为m,太阳质量为M0,则行星的总能量为。行星在椭圆轨道上运行时,行星的机械能守恒,当它距太阳的距离为r时,它的引力势能为。G为引力恒量。设月球质量为M,不计地球及其它天体对登月舱和轨道舱的作用力。求:

(1)登月舱减速时,发动机做了多少功?

(2)登月舱在月球表面可逗留多长时间?

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