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组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.则最小自转周期T的下列表达式中正确的是(  )
A.T=2π
R3
GM
B.T=2
3R 3
GM
C.T=
π
GP
D.T=
由F=m
4π2R
T2
可得周期越小,物体需要的向心力越大,物体对星球表面的压力最小,
当周期小到一定值时,压力为零,此时万有引力充当向心力,即
GMm
R2
=m
4π2R
T2

解得T=2π
R3
GM
;故A正确;
因M=ρ
4
3
πR3,代入上式可得:T=
,故D也正确;
故选AD.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

牛顿提出的万有引力定律,但在两个人之间没有明显互相吸引的现象产生,主要是由于(  )
A.万有引力定律并不适用于所有物体,只适用于天体
B.两个人的距离太小,引力非常小
C.两个人的之间根本不存在引力
D.人的质量太小,所以引力也非常小,无法表现出明显的现象

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

土星周围有一颗质量为m的卫星,它绕土星的运动可视为匀速圆周运动,轨道半径为r,周期为T.已知土星的半径为R,引力常量为G.
(1)求土星的质量;(2)土星表面的重力加速度.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船总质量为m1在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2,已知万有引力恒量为G.
求:(1)X星球的质量;
(2)登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

神舟六号载人飞船在绕地球飞行5圈后变轨,轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求飞船在圆轨道上运行的速度和运行的周期.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

理论推证表明,取离星球中心无穷远处为引力势能的零势点时,以物体在距离星球中心为r处的引力势能可表示为:Ep=-G
Mm
r
.G为万有引力常数,M、m表示星球与物体的质量,而万有引力做的功等于引力势能的减少量.
现已知月球质量为M、半径为R,探月飞船的总质量为m.月球表面的重力加速度为g,万有引力常数G.要将探月飞船从月球表面发送到离月球表面高度为H的环月轨道消耗的能量至少为E.
阿聪同学提出了一种计算此能量E的方法:消耗的能量由两部分组成,一部分是克服万有引力做的功W(等于引力势能的增加量);另一部分是飞船获得的动能EK=
1
2
mv2(v为飞船在环月轨道上运行的线速度),最后算出:E=
1
2
mv2+W,请根据阿聪同学的思路算出最后的结果(不计飞船质量的变化及其他天体的引力和月球的自转等影响).

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科目:高中物理 来源:重庆市同步题 题型:计算题

一物体在地球表面重16N,将它挂在以5 m/s2,弹簧秤示数9N,求此时火箭离地球表面的距离为地球半径的几倍?(m/s2

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科目:高中物理 来源:福建省模拟题 题型:计算题

宇航员在火星探测实验室进行实验:测火星表面的重力加速度的值。其中一种方案叫作“对称自由下落”。将真空足够长的直管竖直方向放置,如图所示,将小球从O点竖直向上抛出到落回O点,测得总时间为t,其中从经过P点到落回P点所用时间为t1OP之间的距离为h,试求:
(1)火星的重力加速度的大小g
(2)若已知火星的半径为R,万有引力常量为G,求火星质量M

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科目:高中物理 来源:同步题 题型:不定项选择

据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N.由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为
[     ]
A.0.5  
B.2
C.3.2  
D.4

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同步练习册答案