A. B.
C. D.
思路分析:设卫星的质量为m′,行星半径为R,由于是近行星表面做匀速圆周运动,
由万有引力提供向心力,得G=m′ ①
由重力提供向心力,得m′=m′g ②
由已知条件:m的重力为N得
N=mg ③
由③得g=,代入②得:R=
代入①得M=,故B项正确。答案:B
例题2 一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为T,速度为v,引力常量为G,则( )
A. 恒星的质量为
B. 行星的质量为
C. 行星运动的轨道半径为
D. 行星运动的加速度为
思路分析:由,得M=,A对;无法计算行星的质量,B错;r=,C对;a=ω2r=ωv=v,D对。 答案:ACD
例题3 宇航员站在一星球表面上某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大为原来的2倍,则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。
思路分析:设抛出点的高度为h,第一次水平位移为x,则
x2+h2=L2 ①
同理,对于第二次平抛过程有(2x)2+h2=(L)2 ②
由①②解得h=。
设该行星上重力加速度为g,由平抛运动规律得h=gt2 ③
由万有引力定律与牛顿第二定律,得G=mg ④