1、选择题 某物体在地球表面,受到地球的万有引力为F.若此物体受到的引力减小为
,则其距离地面的高度应为(R为地球半径)(? )
A.R
B.2R
C.4R
D.8R
参考答案:A
本题解析:由题目信息知
,
可算出距离地面的高度为R,选A
本题难度:简单
2、选择题 对于万有引力定律的表达式
,下列说法中正确的是(? ).
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当r趋于零时,万有引力趋于无限大
C.两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
D.两物体受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关
参考答案:AD
本题解析:公式
,中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得.故A正确;公式
?中从数学角度讲:当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零.万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子) 的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式.故B错误;两物体之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力.不是一对平衡力.选项C错误;选项D正确;故选AD
点评:本题难度较小,物理公式与数学表达式有所区别,物理公式中的一些量有一定的涵义
本题难度:一般
3、填空题 设地球的质量为M,半径为R,则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________;某行星的质量约为地球质量的1/4,半径约为地球半径的1/2,那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________(已知万有引力常量为G)。
参考答案:v=
?,? 1:
本题解析:根据万有引力定律可得
,解得
根据
可得
点评:关键是对公式的灵活应用,另外在计算过程中需要细心
本题难度:简单
4、选择题 有两颗人造地球卫星,它们的质量之比是m1∶m2=1∶2,它们运行线速度的大小之比是v1∶v2=1∶2,那么(?)
A.它们运行的周期之比是T1∶T2=8∶1
B.它们的轨道半径之比是r1∶r2=4∶1
C.它们的向心力大小之比是F1∶F2=1∶32
D.它们的向心加速度大小之比是a1∶a2=16∶1
参考答案:ABC
本题解析:根据公式
,可得
.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.根据公式
,可得
,轨道半径比为r1:r2=4:1,所以向心加速度比a1:a2=1:16.向心力F=ma,质量之比是m1:m2=1:2,所以向心力之比F1:F2=1:32.故C正确,D错误.
故选ABC.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力
本题难度:一般
5、简答题 试说明在推导太阳与行星间引力的过程中,所用公式
的物理意义和公式中各量的物理意义.
参考答案:公式
表示物体以线速度v做匀速圆周运动,其向心力的大小为F,圆周运动的半径为r,做圆周运动物体的质量为m.
公式
表示物体做匀速圆周运动的线速度v等于圆周轨道的周长C= 2πr与运动周期T的比值,其中r 表示圆周运动的半径.
公式
是开普勒第三定律的数学表达式,其中R 表示椭圆轨道的半长轴大小,T表示行星绕太阳公转的周期,k是一个太阳系中与行星无关的常量.
本题解析:
本题难度:一般
Giving much to the poor doth increase a man's store. 给穷人大量馈赠必定会增加自己的库存。