1、填空题 质量为70kg的宇航员,他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上,随宇宙飞船绕地球一起绕地球运行时,他受到地球的引力是______N,这时他对座椅的压力为______N.(g=10m/s2)
参考答案:设地球质量为M,地球半径是R,
重力等于万有引力;mg=GMmr2,g=GMr2,
宇航员受到的引力FG重力=MG(2R)2GMR2=14,
宇航员受到的引力F=14×70×10=175N;
宇航员随飞船一起绕地球运行,处于完全失重状态,他对座椅的压力为0.
故答案为:175;0.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 目前我国已经成功发射北斗导航卫星十六颗,计划到2020年,将建成由35颗卫星组网而成的全球卫星导航系统,关于卫星网中的地球同步静止卫星,以下说法正确的是(? )
A.运行角速度相同
B.环绕地球运行可以不在同一条轨道上
C.运行速度大小相等,且都大于7.9km/s
D.向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度大小
参考答案:AD
本题解析:所有地球同步卫星都必须满足“四定”,即:一定的周期(地球自转周期)或角速度,一定的轨道平面——赤道平面,一定的高度(轨道半径一定),一定的运行速率,故选项A正确;选项B错误;由于第一宇宙速度为7.9km/s,它是所有地球卫星运行的最大速率,且只有贴近地球表面做匀速圆周运动的卫星的速率才为7.9km/s,因此所有地球同步卫星的运行速率都小于7.9km/s,故选项C错误;根据a=rω2可知,所有地球同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度大小,故选项D正确。
本题难度:一般
3、选择题 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,不考虑地球自转的影响,距离地球球心为r处的重力加速度大小可能为如下图像中的哪一个

参考答案:A
本题解析:设地球的密度为ρ,当物体处于地心时,所受万有引力为零,加速度为零;当距地心距离为
时,只有半径为r的球体对其产生万有引力,根据
得:
,解得
,即加速度a与r成正比,由此可判断选项B正确;当
时,由
得
,加速度a与r的平方成反比,故选项A正确.
本题难度:一般
4、填空题 在天体运动中将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。已知某双星系统,它们绕连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动, 其质量分别为m
和m
,则它们的角速度ω?1 :ω?2 =_________,线速度v
:v
=_________。
参考答案:1:1,? m2:m1
本题解析:略
本题难度:简单
5、计算题 嫦娥三号将于今年12月发射,嫦娥三号及其月球车实现一系列重大突破,将完成在月球表面软着陆和巡视探测,实现中华民族五千年来九天揽月的梦想。一位勤于思考的同学为探月机械人设计了如下实验:在月球表面以初速度v0竖直上抛出一个物体,测得物体的经过t时间落回。通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,上抛高度很小。求:
(1)月球的质量
(2)嫦娥三号在距月球表面高R处绕月球圆周运行的速率
参考答案:(1)
;(2)
本题解析:(1)令月球表面重力加速度为g,物体做竖直上抛运动,有:
?① (1分)
?② (1分)
解得:
?(2分)
(2)嫦娥三号在距月球表面高R处绕月球圆周运行的速率为v,据牛顿定律
?③ (2分)
解得:
? (2分)
本题难度:一般