两个天体(包括人造天体)间存在万有引力,并具有由相对位置决定的势能。如果两个天体的质量分别为m1和m2,当它们相距无穷远时势能为零,则它们距离为r时,引力势能为EP=-G。发射地球同步卫星一般是把它先送入较低的圆形轨道,如图中Ⅰ轨道,再经过两次“点火”,即先在图中a点处启动燃气发动机,向后喷出高压燃气,卫星得到加速,进入图中的椭圆轨道Ⅱ,在轨道Ⅱ的远地点b处第二次“点火”,卫星再次被加速,此后,沿图中的圆形轨道Ⅲ(即同步轨道)运动。设某同步卫星的质量为m,地球半径为R,轨道Ⅰ距地面非常近,轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R,地面处的重力加速度为g,并且每次点火经历的时间都很短,点火过程中卫星的质量减少可以忽略。求:
(1)从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中,合力对卫星所做的总功是多大?
(2)两次“点火”过程中燃气对卫星所做的总功是多少?
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两个天体(包括人造天体)间存在万有引力,并具有由相对位置决定的势能。如果两个天体的质量分别为m1和m2,当它们相距无穷远时势能为零,则它们距离为r时,引力势能为EP=-G。发射地球同步卫星一般是把它先送入较低的圆形轨道,如图中Ⅰ轨道,再经过两次“点火”,即先在图中a点处启动燃气发动机,向后喷出高压燃气,卫星得到加速,进入图中的椭圆轨道Ⅱ,在轨道Ⅱ的远地点b处第二次“点火”,卫星再次被加速,此后,沿图中的圆形轨道Ⅲ(即同步轨道)运动。设某同步卫星的质量为m,地球半径为R,轨道Ⅰ距地面非常近,轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R,地面处的重力加速度为g,并且每次点火经历的时间都很短,点火过程中卫星的质量减少可以忽略。求:
(1)从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中,合力对卫星所做的总功是多大?
(2)两次“点火”过程中燃气对卫星所做的总功是多少?
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物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能,取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距离质量为的引力源中心为时,其引力势能(式中G为引力常数),一颗质量为的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从逐渐减小到,若在这个过程中空气阻力做功为,则在下面给出的的四个表达式中正确的是
A. B.
C. D.
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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m1、m2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?
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宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起.设两者的质量分别为m1和m2,两者相距为L.两者的轨道半径分别为r1和r2,则()
A. 双星轨道半径之比
B. 双星轨道半径之比
C. 双星的线速度之比
D. 双星的线速度之比
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在天体运动中,将两颗彼此相距较近的行星称为双星。它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动。如果双星间距为,质量分别为和
试计算:(1)双星的轨道半径;
(2)双星的运行周期。
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在天体运动中,将两颗彼此相距较近的行星称为双星.它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动.如果双星间距为L,质量分别为M1和M2,试计算:双星的线速度.
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在天体运动中,将两颗彼此相距较近的行星称为双星.它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动.如果双星间距为L,质量分别为M1和M2,试计算:双星的线速度.
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在天体运动中,将两颗彼此相距较近的星体称为双星.它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动.如果双星间距为L,质量分别为M1和M2,引力常量为G,试计算:
(1)双星的轨道半径R1、R2;
(2)双星的运行周期T;
(3)双星的线速度v1、v2.
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在天体运动中,将两颗彼此相距较近的星体称为双星.它们在相互的万有引力作用下间距保持不变,并沿半径不同的同心圆轨道做匀速圆周运动.如果双星间距为L,质量分别为M1和M2,引力常量为G,试计算:
(1)双星的轨道半径R1、R2;
(2)双星的运行周期T;
(3)双星的线速度v1、v2.
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宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起。设两者的质量分别为m1和m2,两者相距为L。引力常数为G,则双星的角速度等于_______________。
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