(多选题)宇航员乘坐航天飞行器到达某未知星球表面进行科学考察,他将“该星球的自转周期18个小时、同一物体在该星球两极处的重力为在赤道处重力的倍”的数据输入飞行器的航程自动仪中,飞行器自动生成运行轨道,并按此轨道由星球表面的Q点返回到同步圆轨道上,如图所示,其中P点和Q点为切点,下列说法正确的是( )
A.可以求出未知星球的质量
B.从椭圆轨道返回同步轨道,飞行器要增大速度
C.可以求出同步轨道半径和星球半径的比值
D.飞行器从Q点到P点需要的时间为26小时
知识点:万有引力定律
BC
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】在星球的两极时重力等于万有引力.在星球的赤道,物体的重力等于万有引力与向心力之差.同步卫星的向心力由万有引力提供,由这三个关系分别列式,求同步卫星的轨道半径与星球半径的关系,再由开普勒第三定律求出飞行器运动的周期,即可得到所求时间
【解答】解:A、因不知星球的半径,则不能确定其质量.
B、从椭圆轨道返回同步轨道,飞行器在P点由向心运动变为圆周运动要增加速度,则B正确
C、D、设该星球的半径为R,质量为M,同步卫星的周期为T,轨道半径为r,飞行器的周期为T′.
在星球的两极有 G=mg
在星球的赤道有 G=mg′+mR
据题有 mg′=mg
联立以上三式得: •G=mR
对于同步卫星有:G=m′r
联立以上二式解得 r=3R 则C正确
根据开普勒第三定律得
得 T′=4h,则从Q点到P点需要的时间为2小时,则D错误
故选:BC