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土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为匀速圆周运动.其中两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为RA和RB.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比;
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比.
分析:(1)岩石颗粒绕土星做圆周运动的向心力来源于土星的万有引力,由牛顿第二定律和万有引力定律列式,得到线速度的表达式,即可求解线速度之比.
(2)由周期与线速度的关系即可求解周期之比.
解答:解:(1)根据万有引力提供向心力,即:G
Mm
R2
=m
v2
R

可得:线速度的平方与轨道半径成反比,所以有:
vA
vB
=
RB
RA

(2)根据T=
2πR
v
得:
TA=
2πRA
vA

TB=
2πRB
vB

则有:
TA
TB
=
RA3
RB3

答:(1)岩石颗粒A和B的线速度之比为
RB
RA

(2)岩石颗粒A和B的周期之比为
RA3
RB3
点评:此题是卫星类型,抓住万有引力等于向心力及圆周运动的基本规律,即可进行求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.求岩石颗粒A和B的线速度之比.
某同学的解答为:因为岩石颗粒在做圆周运动,可知线速度v=ωr,所以
vA
vB
=
rA
rB
,从而求出线速度之比.你同意上述解答吗?若同意请列出主要运算步骤求出结果;若不同意,则说明原因,并求出正确结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比.
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比.
某同学的解答为:因为岩石颗粒在做圆周运动,可知线速度v=ωr.所以
vA
vB
=
rA
rB
,然后根据圆周运动中周期和线速度的关系式求出周期之比.你同意上述解答吗?若同意请列出主要运算步骤求出结果;若不同意,则说明原因,并求出正确结果.

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科目:高中物理 来源: 题型:

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和r B=1.2×105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。

⑴求岩石颗粒A和B的线速度之比。

⑵求岩石颗粒A和B的周期之比。

某同学的解答为:因为岩石颗粒在做圆周运动,可知线速度v=ωr。所以=,然后根据圆周运动中的关系式求出周期之比。你同意上述解答吗?若同意请列出主要运算步骤求出结果;若不同意,则说明原因,并求出正确结果。

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科目:高中物理 来源:2007-2008学年上海市虹口区高三(上)期末物理试卷(解析版) 题型:解答题

土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比.
(2)求岩石颗粒A和B的周期之比.
某同学的解答为:因为岩石颗粒在做圆周运动,可知线速度v=ωr.所以,然后根据圆周运动中周期和线速度的关系式求出周期之比.你同意上述解答吗?若同意请列出主要运算步骤求出结果;若不同意,则说明原因,并求出正确结果.

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