组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 万有引力与宇宙航行 > 万有引力定律 > 万有引力理论的成就 > 计算中心天体的质量和密度
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:2351 题号:7886270
为了探测月球的详细情况,我国发射了一颗绕月球表面飞行的科学实验卫星.假设卫星绕月球做圆 周运动,月球绕地球也做圆周运动.已知卫星绕月球运行的周期为,地球表面重力加速度为g,地球半径为,月心到地心间的距离,引力常量为G,求:
(1)月球的平均密度;
(2)月球绕地球运行的周期。
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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】某天体科学家在太阳系外发现一颗类地球行星,这颗类地行星绕中心恒星做圆周运动,公转的周期为146天,体积是地球体积的8倍,行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,它与中心恒星间的距离跟地球和太阳的距离相近。地球公转周期为365天,类地行星和地球均看作密度均匀的球体。求:
(1)类地行星的中心恒星质量与太阳的质量之比为多少?
(2)这颗类地行星与地球的平均密度之比为多少?
2021-06-01更新 | 627次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】2016年2月11日,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)团队向全世界宣布发现了引力波,这个引力波来自于距离地球13亿光年之外一个双黑洞系统的合并.已知光在真空中传播的速度为c,太阳的质量为M0,万有引力常量为G.黑洞密度极大,质量极大,半径很小,以最快速度传播的光都不能逃离它的引力,因此我们无法通过光学观测直接确定黑洞的存在.假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体。
(1)因为黑洞对其他天体具有强大的引力影响,我们可以通过其他天体的运动来推测黑洞的存在。天文学家观测到,有一质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T,半径为r0的匀速圆周运动.由此推测,圆周轨道的中心可能有个黑洞。利用所学知识求此黑洞的质量M
(2)严格解决黑洞问题需要利用广义相对论的知识,但早在相对论提出之前就有人利用牛顿力学体系预言过黑洞的存在。我们知道,在牛顿体系中,当两个质量分别为m1m2的质点相距为r时也会具有势能,称之为引力势能,其大小为(规定无穷远处势能为零).请你利用所学知识,推测质量为M′的黑洞,之所以能够成为“黑”洞,其半径R最大不能超过多少?
2016-12-08更新 | 805次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】某课外小组经长期观测,发现靠近某行星周围有众多卫星,且相对均匀地分布于行星周围,假设所有卫星绕该行星的运动都是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离行星最近的一颗卫星的运动半径为,周期为,已知万有引力常量为G,求:
(1)行星的质量;
(2)若行星的半径为R,行星的第一宇宙速度大小;
(3)研究某一个离行星很远的该行星卫星时,可以把该行星的其它卫星与行星整体作为中心天体处理,现通过天文观测,发现离该行星很远处还有一颗卫星,其运动半径为,周期为,试估算靠近行星周围众多卫星的总质量。
2018-07-10更新 | 720次组卷
共计 平均难度:一般