1、简答题 宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为L.已知月球半径为R,若在月球上发射一颗卫星,使它在月球表面附近绕月球作圆周运动,若万有引力恒量为G,则该卫星的周期T=______;月球的质量M=______.
参考答案:根据L=v0t得,t=Lv0.
由h=12gt2得,月球表面的重力加速度g=2v02hL2.
根据mg=mR4π2T2得,T=
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动,现测得两个星球中心距离为
,其运动周期为
,万有引力常量为
,求两个星球的总质量。
参考答案:
本题解析:对每一个星球都是万有引力提供向心力,对m1:
,得
,同理可求出
,即
。
本题难度:简单
3、选择题 假设地球的质量不变,半径增大到原来的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的
A.
倍
B.
倍
C.1/2倍
D.2倍
参考答案:B
本题解析:根据万有引力定律及牛顿第二定律有:
,解得从地球发射人造卫星的第一宇宙速度
,在质量不变的情况下
,故当半径增大为原来的2倍时,第一宇宙速度变为原来的
倍,所以只有B正确。
本题难度:一般
4、简答题 请估算地月之间的距离。(保留一位有效数字)
参考答案:4×105(Km)
本题解析:月球是绕地球转的,由开普勒第三定律可知,所有绕地球转动的天体都满足
,为了解决地月距离,就需要寻找一个熟悉的,便于计算的绕地球转动
的天体——同步卫星,同步卫星的周期T1=1天。轨道半径R1=6R0+R0=7R0,而月球周期T2=27天。
解答:
?

∴R2=7R0×32=63R0=4×105(Km)
本题难度:一般
5、选择题 我国探月的“嫦娥工程”已启动,在不久的将来,我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为L的单摆做小振幅振动的周期为T,将月球视为密度均匀、半径为r的球体,则月球的密度为(? )
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:分析:根据单摆周期公式列出等式表示出月球表面重力加速度.
根据万有引力等于重力求出月球的质量.
根据密度公式求出月球的密度.
解答:解:根据单摆周期公式列出等式:T=2π
,得:g=
?①
根据月球表面万有引力等于重力得:
=mg?②
由①②得:M=
,所以密度ρ=
故选B.
点评:重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量.
根据题目要求解的物理量,可以反过来解决所要求解的物理量.
本题难度:一般