1、简答题 一个小球在某星球表面做自由落体运动,测得它在时间t内下落h,由此可知该星球表面的重力加速度是______m/s2;小球在通过最后h/3所经历的时间是t的______倍.
参考答案:(1)根据题意知,石块在星球表面做自由落体运动,
由h=12gt2
解得,g=2ht2
小球在通过前23h的时间是t1
23h=12gt21
t1=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 万有引力的发现实现了物理学史上第一次大统——“地上物理学”和“天上物理学”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道;另外,还应用到了其他的规律和结论。下面的规律和结论没有被用到的是( ?)
A.牛顿第二定律
B.牛顿第三定律
C.开普勒的研究成果
D.卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数
参考答案:D
本题解析:牛顿将行星的椭圆轨道假想成圆轨道,在寻找圆运动的向心力中运用到了牛顿第二定律,再结合开普勒的研究成果
,最后通过牛顿第三定律分析恒星与行星间的相互作用力,从而得出万有引力定律。故ABC正确,而卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数的时间在万有引力发现之后,则D错。答案为ABC。
本题难度:一般
3、选择题 如下图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同,下列说法中正确的是( )

A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度
B.卫星C的运行速度大于物体A的速度
C.卫星B在P点的加速度与卫星C在该点加速度大小不相等
D.若已知物体A的周期和万有引力常量,可求出地球的平均密度
参考答案:B
本题解析:A、C两者周期相同,转动角速度w相同,由
可知A错;由v=wr可知,
,B正确;卫星B与卫星C在同一点受到的万有引力相同,加速度相同,C错误.物体A做圆周运动的向心力只是万有引力的一个分力,没有办法求得地球质量和密度,D错;
点评:在天体运动中如果是圆周运动,则由万有引力提供向心力,角速度、线速度、周期的公式要牢记,对于椭圆轨道的速度和周期的比较可根据开普勒三大定律进行判断
本题难度:简单
4、简答题 已知引力常量为G,某星球半径为R,该星球表面的重力加速度为g,求该星球的平均密度是多大?
参考答案:
.
本题解析:由
求取M,即可求取
.
把该星球看作均匀球体,则星球体积为
①
设星球质量为M,则其密度为
②
星球表面某质点(质量为m)所受重力近似等于星球的万有引力
③
联立①②③式解得密度
.
本题难度:简单
5、填空题 两颗人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动,它们的周期之比TA∶TB=1∶8,则其轨道半径之比是?运动速率之比是?
参考答案:1:4? 2:1
本题解析:分析:人造卫星绕地球做圆周运动受到的万有引力提供向心力,分别用周期、速率来表示向心力,化简公式即可求解结果.
解答:解:人造卫星绕地球做圆周运动受到的万有引力提供向心力,对A卫星有:
,
对B卫星有:
,化简得:
=?
;
用速度表示向心力,对A卫星有:
,?对B卫星有:
,
化简得:
,
故答案为:1:4,2:1.
点评:对于卫星问题一定掌握:万有引力提供向心力,可以用卫星的速度、周期、角速度来分别表示向心力,从而求出结果.
本题难度:简单