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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
网友投稿 2022-10-06 00:00:00 互联网
◎ 题目
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r
A
=8.0×10
4
km和r
B
=1.2×10
5
km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)
(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;
(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出他在距土星中心3.2×10
5
km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×10
3
km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
◎ 答案
解:(1)设土星质量为M
0
,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律:
解得:
对于A、B两颗粒分别有:
和
得:
(2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:
对于A、B两颗粒分别有:
和
得:
(3)设地球质量为M,地球半径为r
0
,地球上物体的重力可视为万有引力,探测器上物体质量为m
0
,在地球表面重力为G
0
,距土星中心r
0
'=3.2×10
5
km处的引力为G
0
',根据万有引力定律:
,
解得:
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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…”主要考查了你对 【万有引力定律的其他应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/269287.html
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