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1、选择题 设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬到地球上,假定经过长时间开发后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开发前的圆周轨道运动,则与开发前相比(?)
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
参考答案:BD
本题解析:设月球质量为m,地球质量为M,月球与地球之间的距离为r,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动(轨道半径r不变),根据万有引力提供向心力得:
,解得:
,随着地球质量的逐步增加,M将增大,将使月球绕地球运动周期将变短.C错误,D正确;
根据万有引力定律得:地球与月球间的万有引力
,由于不断把月球上的矿藏搬运到地球上,所以m减小,M增大.由数学知识可知,当m与M相接近时,它们之间的万有引力较大,当它们的质量之差逐渐增大时,m与M的乘积将减小,它们之间的万有引力值将减小,A错误,B正确
故选BD
点评:要比较一个物理量大小或变化,我们应该把这个物理量先表示出来,再进行比较.向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用.
本题难度:简单
2、简答题 我国神舟号载人航天飞行获得了圆满的成功,航天员可以实现空间出舱的活动,飞船已成功实施了释放小伴星的实验,实现了我国空间技术发展的重大跨越.已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G.求飞船在该圆轨道上运行时:
(1)线速度v的大小和周期T;
(2)线速度v与第一宇宙速度的比值;
(3)飞船的向心加速度an.
参考答案:(1)用M表示地球质量,m表示飞船质量,由万有引力定律和牛顿定律得:
GMm(R+h)2=mv2R+h
地球表面质量为m0的物体,有:GMm0R2=m0g
解得飞船在圆轨道上运行时速度:v=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 引力恒量G的单位是
A.N
B.
C.
D.没有单位
参考答案:BC
本题解析:分析:根据万有引力定律F=G
,由质量、距离和力三个量的单位推导出G的单位.
解答:解:万有引力定律F=G
公式中,质量m的单位为kg,距离r的单位为m,引力F的单位为N,由公式推导得出,G的单位为
根据黄金代换:G
=mg.所以G的单位为
故选BC
本题难度:简单
4、选择题 人造卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是( )
A.F与r成正比
B.F与r成反比
C.F与r2成正比
D.F与r2成反比
参考答案:D
本题解析:根据万有引力定律
可知F与r2成反比,因此答案为D
点评:本题比较基础,考察了万有引力公式的记忆。
本题难度:一般
5、选择题 2011年9月29日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空.11月初,神舟八号飞船也将发射升空,在太空中与天宫一号交会对接——这将使我国成为世界上第三个掌握空间交会对接技术的国家.关于飞船与天宫一号对接问题,下列说法正确的是
A.先让飞船与天宫一号在同一轨道上,然后让飞船加速,即可实现对接
B.先让飞船与天宫一号在同一轨道上,然后让飞船减速,即可实现对接
C.先让飞船进入较低的轨道,然后再对其进行加速,即可实现对接
D.先让飞船进入较高的轨道,然后再对其进行加速,即可实现对接
参考答案:C
本题解析:飞船加速后会发生离心运动,轨道半径增大,AB错;同理D错;C对;
本题难度:简单