8式成立,则n必大于2.即暗星B的质量m2必大于2ms
……8由此得出结论:
暗星有可能是黑洞。类型六:天体运动综合类万有引力定律、牛顿定律、向心力公式的综合运用
GMmF万r2
mgR2r2
v2mr2
mr2
mr22T
mg轨
ma向
例8:(2008年高考北京卷)据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为
圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均
半径,仅利用以上条件不能求出的是()
A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度
D.卫星绕月运行的加速度
解析:由
mg
GMmR2
得
g
GMR2
又因由前两式可以得到
g
Rh3R2
42T2
由于
不知道卫星的质量,因此不能求出月球对卫星的吸引力。卫星绕月球运行的线速度v2Rh
T
f加速度a42Rh因此可知重力加速度、线速度以及绕月加速度都是已知T2
量,故选项B是不能求出的物理量。
例9:(2007年高考江苏卷)假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天
体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下
列物理量变化正确的是()
A、地球的向心力变为缩小前的一半B、地球的向心力变为缩小前的1
16C、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
解析:地球质量
m1
43
R3
太阳质量
M
2
43
R23
有万有引力定律。
F万G
Mmr2
16
2G12R13R239r2
地球受到的万有引力等于向心力,当天体直径和
距离r缩小一半时。向心力变为原来的1故B选项正确,A选项不正确。16
GMmr2
m
42T2
r
,
T42r342r3。当天体直径和距离r缩小一半时,T不变故C选项正确,
GM
G2
43
R23
D选项错误。
例10:(2010年高考浙江卷)宇宙飞船以周期为T绕地地球作圆周运动时,
由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地球的半径为R,
地球质量为M,引力常量为G,地球处置周期为T。太阳光可看作平行光,宇航
员在A点测出的张角为,则
A飞船绕地球运动的线速度为2RTsi
2
B一天内飞船经历“日全食”的次数为TT0
C飞船每次“日全食”过程的时间为T02
R
O
α
A
fD
飞船周期为T
2Rsi
RGMsi
2
2
解析:从图中可以看出飞船做圆周运动的半
C
D
径r
Rsi
。飞船绕地球运动的线速度为
2
R
O
α
A
v
2rT
2RTsi
,A
选项正确;一天内
2
E
F
T0飞船经历日全食的次数即飞船绕地球运r