1、选择题 卡文迪许在实验室中测得引力常量为G=6.7×10-11N?m2/kg2。他把这个实验说成是“称量地球的质量”。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2。⑴根据题干中给出的以上数据估算地球的质量M(此问的计算结果保留2位有效数字);⑵根据万有引力定律和题干中给出数据,推算地球的第一宇宙速度v1;⑶已知太阳系的某颗小行星半径为32km,将该小行星和地球都看做质量均匀分布的球体,且两星球的密度相同,试计算该小行星的第一宇宙速度v2。
参考答案:(1)
(2)
?(3)
本题解析:(1)地球表面万有引力提供重力
得到
得到
(2)第一宇宙速度即地球表面卫星的线速度,根据万有引力提供向心力有
得到
(3)行星表面万有引力提供向心力有
,
地球表面和该行星表面第一宇宙速度之比
?计算得到
本题难度:一般
2、选择题 关于半块砖与整块砖的重力加速度的关系,下列说法正确的是
[? ]
A.由于半块砖的质量是整块砖的一半,故半块砖的重力加速度是整块砖的2倍?
B.由于半块砖的重力是整块砖的一半,故半块砖的重力加速度是整块砖的一半?
C.在同一地点的半块砖与整块砖的重力加速度相同,与其质量、重力无关?
D.无法确定二者间的关系
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 两颗人造地球卫星,它们质量的比m1:m2=1:2,它们运行的线速度的比是v1:v2=1:2,那么( ?).
A.它们运行的周期比为8:1
B.它们运行的轨道半径之比为4:1
C.它们所受向心力的比为1:32
D.它们运动的向心加速度的比为1:16
参考答案:ABCD
本题解析:
.它们运行线速度的大小之比是
,则轨道半径比
.而
,所以周期比
.故A、B正确.
,轨道半径比为
,所以向心加速度比
.向心力F=ma,质量之比是
,所以向心力之比
.故C正确,D正确;
故选ABCD.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力
本题难度:简单
4、选择题 同步卫星A的运行速度为v1,向心加速度为a1,运转周期为T1;放在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为v2,向心加速度为a2,运转周期为T2;与赤道平面重合做匀速圆周 运动的近地卫星C的速度为v3,向心加速度为a3,运转周期为T3。比较上述各量的大小得(?)
A.T1=T2>T3
B.v3>v2>v1
C.a1<a2=a3
D.a3>a1>a2
参考答案:AD
本题解析:同步卫星与地球自转同步,所以
.根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大,周期越大,故
.故A正确.同步卫星与物体B周期相同,根据圆周运动公式
得
,同步卫星A与人造卫星C,都是万有引力提供向心力,所以
,由于
,由牛顿第二定律,可知
.D正确,C错误;同步卫星与物体B周期相同,根据圆周运动公式
,所以
,故B错误.
点评:本题关键要将物体B、人造卫星C、同步卫星A分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.
本题难度:一般
5、选择题 我国研制并成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.若卫星在距月球表面高度为h的轨道上以速度v做匀速圆周运动,月球的半径为R,则
A.卫星运行时的向心加速度为
B.卫星运行时的角速度为
C.月球表面的重力加速度为
D.卫星绕月球表面飞行的速度为