(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即a3T2=k,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M太。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质量M地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
飞船沿半径为R的圆周绕地球运动,如图所示,其周期为T,如果飞船要返回地面,可在轨道上某一点A处将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆和地球表面相切于B点,设地球半径为R0,问飞船从A点返回到地面上B点所需时间为多少?
月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,试用开普勒定律计算出:在赤道平面内离地面多大高度,人造地球卫星可以随地球一起转动,就像停留在天空不动一样.(地球半径约为6.4×103 m)
有一行星,距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转周期是多少年?
两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA∶TB=1∶8,则轨道半径之比是多少?
如图所示,一传送带与水平面夹角为θ=30°,以2 m/s的恒定速度顺时针运行.现将一质量为10 kg的工件轻放于传送带底端,经一段时间送到高度为2 m的高处,工件与传送带间的动摩擦因数为μ=.求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能.