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图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0

(l)中央恒星O的质最是多大?
(2)长期观测发现,A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行的圆轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试估算未知行星月的运动周期和轨道半径.
(1)  (2)
:⑴设中央恒星O的质量为MA行星的质量为m,则由万有引力定律和牛顿第二定律得     
解得    
⑵由题意可知:A、B相距最近时,BA的影响最大,且每隔时间相距最近,设B行星的周期为,则有    
解得   
B行星的运行轨道半径为,根据开普勒第三定律有    
解得   
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

某宇航员来到某天体,他想估测天体的质量,使用了一个弹射器和一电子计时器.若弹射器的出口速度为v,竖直向上弹出后再落回到弹射点的时间为t,天体的半径为R,那么天体的质量是(   )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

理论研究表明,物体在地球附近都受到地球对它的万有引力作用,具有引力势能。选物体在距地球无限远处的引力势能为零,则引力势能可表示为(其中G为万有引力常量,M为地球质量,m为物体的质量,r是物体到地心的距离)。现有一质量m′的人造卫星绕地球做圆周运动周期T。要在地面上发射这颗卫星,至少需做多少功?(已知地球质量为M,半径为R。)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

地球和某行星在同一轨道平面内同向绕太阳做匀速圆周运动。地球的轨道半径为R=1.50×1011m,运转周期为T=3.16×107s。地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫地球对该行星的观察视角(简称视角)。当行星处于最大视角处时,是地球上的天文爱好者观察该行星的最佳时期,如图甲或图乙所示,该行星的最大视角θ=14.5°。求该行星的轨道半径和运转周期(sin14.5°=0.25,最终计算结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

太阳系以外存在着许多恒星与行星组成的双星系统。它们运行的原理可以理解为,质量为M的恒星和质量为m的行星(M>m),在它们之间的万有引力作用下有规则地运动着。如图所示,我们可认为行星在以某一定点C为中心、半径为a的圆周上做匀速圆周运动(图中没有表示出恒星)。设万有引力常量为G,恒星和行星的大小可忽略不计,则下图中粗略反映恒星、行星运动的轨道和位置的是(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

资料:理论分析表明,逃逸速度是环绕速度的倍.即,由此可知,天体的质量M越大,半径R越小,逃逸速度也就越大,也就是说,其表面的物体就越不容易脱离它的束缚.有些恒星,在它一生的最后阶段,强大的引力把其中的物质紧紧的压在一起,密度极大,每立方米的质量可达数吨.它们的质量非常大,半径又非常小,其逃逸速度非常大.于是,我们自然要想,会不会有这样的天体,它的质量更大,半径更小,逃逸速度更大,以m/s的速度传播的光都不能逃逸?如果宇宙中真的存在这样的天体,即使它确实在发光,光也不能进入太空,我们根本看不到它.这种天体称为黑洞(black hole)。1970年,科学家发现了第一个很可能是黑洞的目标.已知m/s,求:
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫黑洞(black hole),设某黑洞的质量等于太阳的质量kg,求它的可能最大半径(这个半径叫做Schwarzchild半径).
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?(球的体积计算方程

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在天体运动中,将两颗彼此距离较近,且相互绕行的行星称为双星。已知两行星质量分别为M1和M2,它们之间距离为L,求各自运转半径和角速度为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于力,下列说法中错误的是(  )
A.力是物体与物体之间的相互作用
B.力是矢量,它既有大小又有方向
C.力可以用带箭头的线段表示
D.力可以只有受力物体而没有施力物体

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2007年10月24日18时05分,中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空。已知月球半径为R,若“嫦娥一号”到达月球表面附近后,地面控制中心将其速度调整为v时恰能绕月球做匀速圆周运动。将月球视为质量分布均匀的球体,则月球表面的重力加速度为(    )
A.B.C.D.

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