1、计算题 “神舟”四号飞船于2002年12月30日0时40分在酒泉发射场升空,在太空环
绕地球108圈后,按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆。若将飞船环绕地球的运动看作匀
速圆周运动,运动的时间为
,地球表面的重力速度为
,地球半径为
。引力常量为
。求:(1)地球的质量
;(2)飞船环绕地球运动时距地面的高度
。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设地球质量为M,对于在地球表面质量为m的物体有
? ①(2分)解得 :
?②(2分)
(2)设飞船环绕地球运动时距地面的高度为h,运动周期为T,万有引力提供向心力
? ③(2分)
? ④(2分)
由②、③、④得
? ⑤(2分)
点评:注意飞船环绕地球运动时距地面的高度不是地球半径,基础题,比较简单
本题难度:简单
2、选择题 宇宙中两个星球可以组成双星,它们只在相互间的万有引力作用下,绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动.根据宇宙大爆炸理论,双星间的距离在不断缓慢增加,设双星仍做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.双星相互间的万有引力增大
B.双星做圆周运动的角速度增大
C.双星做圆周运动的周期增大
D.双星做圆周运动的半径增大
参考答案:A、双星间的距离在不断缓慢增加,根据万有引力定律,F=Gm1m2L2,知万有引力减小.故A错误.
? B、根据Gm1m2L2=m1r1ω2,Gm1m2L2=m2r2ω2,知m1r1=m2r2,知轨道半径比等于质量之反比,双星间的距离变大,则双星的轨道半径都变大,根据万有引力提供向心力,知角速度变小,周期变大.故B错误,C、D正确.
故选CD.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 “嫦娥一号”探月卫星为绕月极地卫星.利用该卫星可对月球进行成像探测.设卫星在绕月极地轨道上做匀速圆周运动时距月球表面的高度为H,绕行周期为TM;月球绕地球公转的周期为TE,轨道半径为R0;地球半径为RE,月球半径为RM.已知光速为c.

(1)如图所示,当绕月极地轨道的平面与月球绕地球公转的轨道平面垂直时(即与地心到月心的连线垂直时),求绕月极地卫星向地球地面发送照片需要的最短时间;
(2)忽略地球引力、太阳引力对绕月卫星的影响,求月球与地球的质量之比.
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)根据示意图的几何关系可得卫星到地面的最短距离为
,(2分)
卫星向地面发送照片需要的最短时间
(2分)
联立得
,(1分)
(2)月球绕地球做圆周运动:
,(2分)
卫星绕月球做圆周运动:
,(2分)
联立得
,(1分)
本题难度:一般
4、选择题 若用假想的引力场线描绘质量相等的两星球之间的引力场分布,使其它质点在该引力场中任意一点所受引力的方向沿该点引力场线的切线上,指向箭头方向。则描述该引力场的引力场线分布图是

参考答案:C
本题解析:根据题意,其他星球受到中心天体的引力指向中心天体,所以引力场线应该终止于中心天体,所以AB排除。其他星球在该引力场中每一点的场力应该等于两星球单独存在时场力的矢量和,所以除了两星球连线上其他各处的合力并不指向这两个星球,所以引力场线应该是曲线,所以D排除,答案为C
点评:本题难度较小,考查了万有引力的延伸和拓展,结合了电场线的性质来判断引力场线,本题立意较新
本题难度:一般
5、选择题 两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为
A.F/4
B.4F
C.16F
D.F/16
参考答案:A
本题解析:根据万有引力定律
,两质点的质量不变时,当r变为2r时,则F变为F/4,选项A正确。
本题难度:简单