问题 问答题

据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,其半径r约为地球半径的2倍,假设有一艘飞船环绕该星球做匀速圆周运动,且飞行速度为v=8km/s.(地球的半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=lOm/s2)求:

(1)该行星表面的重力加速度:

(2)飞船到该星球表面的距离.(结果保留2位有效数字)

答案

(1)星球表面附近的卫星所受星球的引力等于其重力,

G

Mm
r2
=mg′

G=

Mm
R2
=mg

∴g′=
M
M
•(
R
r
)2g
=6.4×(
1
2
)2×10m/s2

=16m/s2

(2)对飞船,星球对飞船的引力提供向心力列出等式

G=

Mm
(r+h)2
=m
v2
r+h

h=
GM
v2
-r
=
g′r2
v2
-r
=
g′4R2
v2
-2R

=2.8×107m

答:(1)该行星表面的重力加速度是16m/s2

(2)飞船到该星球表面的距离是2.8×107m

单项选择题
单项选择题