1。两颗靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,它们以其连线上某—点O为圆心各自做匀速圆周运动时,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为“双星”,如图6—5——l所示.设双星的质量分别为m1和m2,它们之间的距离为L.求双星运行轨道半径r1和r2,以及运行的周期T 求过程啊。
2. 一物体在地球表面重16N,它在以5 m/s2的加速度加速上升的火箭中的视重为9 N,则此时火箭离开地球表面的距离是地球半径的。答案是3倍 ,求过程。
3.—物体在地面上受到的重力为160 N,将它放置在航天飞机中,当航天飞机以a=g/2加速度随火箭向上加速升空的过程中,某时刻测得物体与航天飞机中的支持物的相互挤压力为90 N,求此时航天飞机距地面的高度.(地球半径取6.4×106m,g取10m/s2) 答案是1.92×10 4km 求过程啊
4.在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为F,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期为T,根据这些数据求该星球的质量.
答案是求过程。
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(1)据牛顿第二定律及万有引力定律得:F向=F引,即mω^2r=Gm1m2/L^2,又因为“它们以其连线上某—点O为圆心各自做匀速圆周运动”,故ω1=ω2,又因为r1+r2=L,所以合得r1/r2=m2/m1,带入r1+r2=L即为答案;求得r1,r2后再求ω,从而T=2π/ω,求得答案(PS:由于结果过于复杂我就不打上来了)
(2)由G=mg得,m=G/g=16/10N=1.6N。
由牛顿第二定律得,物体在高空时的重力加速度为g1,则
F-mg1=ma
g1=(F-ma)/m=(9-1.6X5)/1.6N=5/8N,
由万有引力定律得,
g=GMm/R^2-----------------------------------(1)
g1=GMm/(R+h)^2----------------------------(2)
由(1)/(2)得
g/g1=(R+h)^2/R^2
则h/R=根号下g/g1-1=10/(5/8)-1=3
(3)原理同上:m=16Kg,得g1=1m/s^2
由万有引力定律得,
g=GMm/R^2-----------------------------------(1)
g1=GMm/(R+h)^2----------------------------(2)
代入数据解得h=1.92*10^4m
(4)因为g'=F/m
所以mg'=m4π^2R/T^2,得R=T^2g'/4π
又由于mg'=GMm/R^2,得M=答案
(PS:强烈要求加分!!!)
(1)过程万有引力供向心力
G m₁m₂/L²=m₁r₁﹙2π/T)²备注双星角速度相同)
=m₂r₂﹙2π/T)²
L=r₁+r₂
相比可得r₁/r₂=m₂/m₁求得r₁再代得
(2)该处重力加速度g₁
m(5+g₁)=9
地球表面mg=16
该处:GMm/(h+r)²=mg₁
地球表面;GMm/r²=mg
两式比可得
(3)与第二题相同
(4)在某星球上重力加速度g=F/m
在靠近该星球表面空间:mr﹙2π/T)²=GMm/r²≈mg=F﹙近地飞行)
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