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1、选择题 有关围绕地球做匀速圆周运动的空间站,下列说法中正确的是( )
A.空间站运动的速度大于7.9km/s
B.空间站运动的速度等于11.2km/s
C.空间站中的宇航员处于完全失重状态,不受任何力的作用
D.空间站中的宇航员受到地球对他的万有引力作用
参考答案:A、7.9km/s是第一宇宙速度,是贴着地球表面做匀速圆周运动的速度,根据轨道半径越大,线速度越小,宇航员相对于地球的速度小于7.9km/s.故A错误.
? B、根据A选项分析,故B错误.
? C、宇航员处于完全失重状态,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动.故C错误.
? D、空间站中的宇航员受到地球对他的万有引力,靠地球的万有引力提供向心力,做圆周运动,故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (15分)为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船绕着该星球做匀速圆周运动,测得其周期为T1,轨道半径为r1;随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球表面很近的轨道上做匀速圆周运动,测得其周期为T2。已知万有引力常量为G。求:
(1)该星球的质量;
(2)星球表面的重力加速度。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设星球质量为M,飞船质量为m1
万有引力提供圆周运动向心力?
?①(3分)
∴
?②(3分)
(2)设星球表面上重力加速度为g,半径R,登陆舱质量为m2
?③(3分)
?④(3分)
由②③④得
?⑤(3分)
本题难度:简单
3、计算题 已知火星半径R火=R地,火星质量M火=M地,地球表面的重力加速度g=10m/s2,问:
(1)火星表面处的重力加速度与地球表面处的重力加速度之比为多大?
(2)在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球,上升的最大高度为1.5m,在火星上以同样的初速度竖直上抛,该小球上升的最大高度为多大?
(3)若在火星表面发射一颗人造卫星,则火星表面人造卫星的速率与地球表面人造卫星的速率之比为多少?
参考答案:解:(1)因
=m
①
=m
②
由①②得
=
(2)因
=2
③
④
由③④得
=3.375m
(3)因
=m
⑤
?=m
⑥
由⑤⑥得
=
。
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 假设太阳系中天体的密度不变,天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半,地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动,则下列物理量变化正确的是( )
A.地球的向心力变为缩小前的一半
B.地球的向心力变为缩小前的
C.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同
D.地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半
参考答案:天体的质量M=ρ43πR3,则可知天体的质量都减小为原来的18;
由万有引力公式F=GMmR2可知,因天体间的距离减小为原来的一半,则天体间的万有引力减小为原来的116,而天体的转动需要的向心力等于万有引力,故向心力也减小为原来的116;故A、B错误;
由GMmR2=m4π2RT2可得:
T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 两个物体之间的万有引力大小为F1,若两物体之间的距离减少x,两物体仍视为质点。此时两者之间的万有引力为F2,根据上述条件可以计算 ?(? )
A.两物体的质量
B.万有引力恒量
C.两物体之间的距离
D.条件不足,无法计算上三项
参考答案:C
本题解析:根据万有引力公式,设开始两物体间距为r,
,当两物体之间的距离减少x,万有引力为
,由两个公式联立可求出两物体之间的距离r,C对;
本题难度:简单