1、简答题 开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即
=K,k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你证明太阳系中该常量的表达式为(已知引力常量为G,太阳的质量为M太):k=M太.
参考答案:因行星绕太阳做匀速圆周运动,于是轨道半长轴a即为轨道半径r,根据万有引力定律和牛顿第二定律有
Gm行M太r2=m行(2πT)2r
得:r3T2=K=GM太4π2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 假设地球一年自转一周(地球自转方向与公转方向一致),下述提法正确的是( )
A.赤道上人的体重将增大
B.地球上半年为白天,下半年为黑夜
C.赤道上白天和黑夜将变为无限长
D.赤道上相同圆锥摆的周期将减小
参考答案:A、自转周期变大,则角速度变小,赤道上的人靠重力和支持力的合力提供向心力,向心力减小,知重力加速度增大,则体重增大.故A正确.
B、自转周期变大,则白天和黑夜变为无限长.故B错误,C正确.
D、重力加速度增大,根据单摆的周期公式,知圆锥摆的周期将减小.故D正确.
故选ACD.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 已知某星球的质量为M,星球的半径为R,引力常量为G,它的一颗卫星绕该星球做匀速圆周运动离星球表面的高度也为R,,则卫星在圆轨道上运行的速率为
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:根据万有引力提供向心力可得
,可知
,因为星球做匀速圆周运动离星球表面的高度为R,所以轨道半径r=2R,则卫星在圆轨道上运行的速率为
故选B
本题难度:简单
4、选择题 假设地球是一个质量均匀分布的球体,半径为R.在离海平面不同高度的位置,物体所受的重力也略有不同,有人利用这个特点来确定山的高度.他用单摆在海平面处测出摆的周期是T0.在某山顶上测得该单摆周期为T,不考虑地球自转的因素,可求得该山顶离海平面的高度为( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:设单摆的摆长为L,地球的质量为M,则据万有引力定律可得地面的重力加速度和高度为h时的重力加速度分别为:
g=GMR2,gh=GM(R+h)2
据单摆的周期公式可知T0=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 用火箭将质量为m的卫星送入距离地球表面高度为h的轨道,并使卫星具有速度v,假设卫星的重力随高度的变化可以忽略,则关于外力对卫星做功的情况,以下判断正确的是( )
A.卫星克服重力做功为?mgh
B.卫星克服重力做功为?mgh+
mv2
C.火箭的推力对卫星做功为?mv2
D.合外力对卫星做功为?mv2
参考答案:A、B、卫星重力大小几乎不变,重力势能增加mgh,故克服重力做功为mgh,故A正确,B错误;
C、火箭的推力对卫星做功等于卫星机械能增加量,为mgh+12mv2,故C错误;
D、合外力对卫星做功等于卫星动能增加量,故等于12mv2,故D正确;
故选AD.
本题解析:
本题难度:简单
Cut your coat according to your cloth. 看布裁衣.