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天体A的半径与地球半径相等,密度为地球密度的4倍,人造地球卫星的环绕速度为7.9km/s,求天体A的卫星环绕速度大小.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

2008年12月,天文学家通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的关系.研究发现,有一星体S2绕“人马座A*”做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102个天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),“人马座A*”就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.(计算结果保留一位有效数字)
(1)已知太阳质量Ms=2.0×1030kg,若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102个天文单位的圆轨道,试估算“人马座A*”的质量MA
(2)理论计算表明,当物体的速度达第一宇宙速度的
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倍时,物体将逃离天体对它的引力,不再绕天体运行.由黑洞理论可知,任何物体即使是光,也不能逃离黑洞.已知G=6.67×10-11N?m2/kg2,c=3.0×108m/s,求黑洞“人马座A*”的最大半径.

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科目:高中物理 来源: 题型:

2008年12月,天文学家通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的关系.研究发现,有一星体S2绕“人马座A*”做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102个天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),“人马座A*”就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.(计算结果保留一位有效数字)

   (1)已知太阳质量Ms=2.0×1030kg,若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102个天文单位的圆轨道,试估算“人马座A*”的质量MA

   (2)理论计算表明,当物体的速度达第一宇宙速度的倍时,物体将逃离天体对它的引力,不再绕天体运行.由黑洞理论可知,任何物体即使是光,也不能逃离黑洞.已知G=6.67×10—11N·m2/kg2,c=3.0×108m/s,求黑洞“人马座A*”的最大半径.

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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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