(2013•东城区模拟)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中

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  • 解题思路:(1)岩石颗粒绕土星做圆周运动的向心力来源于土星的万有引力,由牛顿第二定律和万有引力定律列式,得到线速度的表达式,即可求解线速度之比.

    (2)由圆周运动的基本规律求周期之比.

    (1)设土星质量为M0,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,由牛顿第二定律和万有引力定律:

    GM0m

    r2=

    mv2

    r

    解得 v=

    GM0

    r

    对于A、B两颗粒分别有vA=

    GM0

    rA,vB=

    GM0

    rB

    解得

    vA

    vB=

    6

    2

    (2)设颗粒绕土星作圆周运动的周期为T,则:T=

    2πr

    v

    对于A、B两颗粒分别有TA=

    2πrA

    vA,TB=

    2πrB

    vB

    解得

    点评:

    本题考点: 万有引力定律及其应用.

    考点点评: 此题是卫星类型,抓住万有引力等于向心力及圆周运动的基本规律,即可进行求解.