宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,

问题描述:

宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是(  )
A. 两颗卫星的线速度一定相等
B. 天体A、B的质量一定不相等
C. 天体A、B的密度一定不相等
D. 天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比
1个回答 分类:物理 2014-09-28

问题解答:

我来补答
A、设A、B中任意一个球形天体的半径为R,质量为M,其卫星的质量为m,周期为T.
卫星的线速度为:v=
2πR
T,T相等,而R不一定相等,线速度不一定相等.故A错误.
B、由题意,卫星靠近天体表面飞行,卫星的轨道半径约等于球形天体的半径,则有:
 G
Mm
R2=m
4π2
T2R,
得:M=
4πR3
GT2,T相等,R不一定相等,所以天体A、B的质量不一定相等.故B错误.
C、天体的密度为ρ=
M
V=

4πR3
GT2

4
3πR3=

GT2,可见,ρ与天体的半径无关,由于两颗卫星的周期相等,则天体A、B的密度一定相等.故C错误.
D、天体A、B表面的重力加速度等于卫星的向心加速度,即g=a=
4π2R
T2,可见天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比,故D正确.
故选:D
 
 
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