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  • 宇宙飛船在宇宙深處飛行的過程中,發(fā)現(xiàn)A、B兩顆均勻球形天體,兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星,測得兩顆衛(wèi)星的周期相等,以下判斷正確的是(  ) A.兩顆衛(wèi)星的線速度一定相

    宇宙飛船在宇宙深處飛行的過程中,發(fā)現(xiàn)A、B兩顆均勻球形天體,兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星,測得兩顆衛(wèi)星的周期相等,以下判斷正確的是( ?。?br/>A. 兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等
    B. 天體A、B的質(zhì)量一定不相等
    C. 天體A、B的密度一定不相等
    D. 天體A、B表面的重力加速度之比等于它們的半徑之比
    物理人氣:133 ℃時間:2020-06-03 06:57:32
    優(yōu)質(zhì)解答
    A、設(shè)A、B中任意一個球形天體的半徑為R,質(zhì)量為M,其衛(wèi)星的質(zhì)量為m,周期為T.
    衛(wèi)星的線速度為:v=
    2πR
    T
    ,T相等,而R不一定相等,線速度不一定相等.故A錯誤.
    B、由題意,衛(wèi)星靠近天體表面飛行,衛(wèi)星的軌道半徑約等于球形天體的半徑,則有:
     G
    Mm
    R2
    =m
    4π2
    T2
    R,
    得:M=
    R3
    GT2
    ,T相等,R不一定相等,所以天體A、B的質(zhì)量不一定相等.故B錯誤.
    C、天體的密度為ρ=
    M
    V
    =
    R3
    GT2
    4
    3
    πR3
    =
    GT2
    ,可見,ρ與天體的半徑無關(guān),由于兩顆衛(wèi)星的周期相等,則天體A、B的密度一定相等.故C錯誤.
    D、天體A、B表面的重力加速度等于衛(wèi)星的向心加速度,即g=a=
    4π2R
    T2
    ,可見天體A、B表面的重力加速度之比等于它們的半徑之比,故D正確.
    故選:D
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