问题
多选题
一艘宇宙飞船沿着未知天体表面的圆形轨道飞行,航天员只用一块秒表运用有关知识就能确定的物理量有( )
A.飞船的线速度
B.飞船的角速度
C.未知天体的质量
D.未知天体的密度
答案
飞船沿着未知天体表面飞行,则飞船轨道半径近似等于天体半径,则有:
A、飞船飞行时受到万有引力提供向心力则据G
=mMm R2
或者线速度v=v2 R
,在仅知道周期T的情况下,无法得到线速度v,故A错误;2πR T
B、据圆周运动周期和角速度关系可得ω=
,已知T的情况下可以得到ω,故B正确;2π T
C、测量中心天体的质量依据万有引力提供向心力,在已知周期的情况下有:G
=mR(Mm R2
)2可知在测量出周期T的情况下,还需知道飞船的轨道半径才可以得到中心天体的质量,故C错误;2π T
D、令末知天体的密度为ρ,天体半径为R,则知天体质量为M=ρ
πR3,又飞船受到万有引力提供向心力知G4 3
=mR(Mm R2
)2得飞船质量M=2π T
即ρ 4π2R3 GT2
πR3=4 3
,所以ρ=4π2R3 GT2
,因为G是引力常量,故测得飞船飞行周期T即可得未知天体的密度.故D正确.3π GT2
故选:BD.