试题分析:⑴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:
(1分)
解得:
(1分)
对于A、B两颗粒分别有:
和
得:
或
(1分)
⑵设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:
(1分)
对于A、B两颗粒分别有:
和
得:
或
(1分)
⑶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:
(1分)
(1分)
解得:
(1分)