1、简答题 在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,探测器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.经过探测发现,火星可视为半径为R的均匀球体,它的一个卫星的圆轨道半径为r,周期为T.求:
(1)火星表面的重力加速度;
(2)探测器某次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度为v0.求在它接下来运动到再次落到火星表面时往前飞行的距离.
参考答案:(1)根据万有引力提供向心力GMmr2=m(2πT)2r
又因为火星表面重力等于万有引力GMmR2=mg
联立以上二式解得:g=4π2r3T2R2
(2)从最高点落下做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动s=v0t
竖直方向上做自由落体运动h=12gt2
联立解得:s=v0TR2πr
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率。如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。若半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期为T,则最小自转周期T应满足(?)
A.T = 
B.T = 2
C.T = 
D.T = 
参考答案:D
本题解析:万有引力提供向心力,对赤道附近的物体m有:
,于是T=2π
;而星球质量M=ρV=ρ·
πR3,故T=
,故星球的最小自转周期T=2π
或
?D正确,ABC错误
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,发射远程轨道导弹,弹头脱离运载火箭后,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面目标B。C为椭圆的远地点,距地面高度为h。已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G。关于弹头在C点的速度v和加速度a,正确的是 (?)

A.
?
B.
?
C.
?
D.
?
参考答案:B
本题解析:据题意,当导弹运动到远地点c时,距离地心距离为:
,环绕天体在半径
的圆周轨道做匀速圆周运动时的环绕速度为:
即
,而导弹在圆周轨道的c点的速度比圆周轨道上c点的速度小,即
;导弹在c点的加速度为:
即
,故B选项正确。
本题难度:一般
4、选择题 发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是
[? ]
A.开普勒、卡文迪许
B.牛顿、伽利略
C.牛顿、卡文迪许
D.开普勒、伽利略
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M>>m1,M>>m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为ra:rb=1:4,则它们的周期之比Ta:Tb=__________,从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线有__________次。

参考答案:1:8,14
本题解析:
本题难度:一般