1、选择题 2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为
,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是(?)

A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
参考答案:AB
本题解析:
因为在地球表面有
,所以
这两颗卫星距地面高度相等,其加速度大小相等,均为
,选项A正确;
由
,
联立解得卫星运行周期
,卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
,选项B错误;
卫星l向后喷气,速度增大做离心运动,高度增加,速度减小,不能追上卫星2,选项C错误;
卫星1由位置A运动到位置B的过程中,万有引力方向与位移方向垂直,万有引力不做功,选项D错误
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,以及黄金代换式
,把要求解的物理量先表示出来即可.
本题难度:一般
2、选择题 对于万有引力定律的表述式
,下面说法中正确的是:(?)
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趋近于零时,万有引力趋于无穷大
C.m1与m2受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对平衡力
D.m1与m2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;
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.故C错误;
之间的万有引力是属于相互作用力,所以总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关,却与它们的质量乘积有关.故D正确;
故选:AD
点评: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、选择题 设地球表面的重力加速度为g0,物体在距地面3R(R是地球半径)处,由于地球作用而产生的加速度为g,则g:g0为( )
A.1:16
B.16:1
C.1:9
D.9:1
参考答案:根据万有引力等于重力,列出等式:
GMmr2=mg
g=GMr2,其中M是地球的质量,r应该是物体在某位置到球心的距离.
gg0=1(4R)21R2=116
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 据报道,我国数据中继卫星“天链一号卫星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77。赤道上空的同步轨道,关于成功定点后的“天链一号卫星”,下列说法正确的是
[? ]
A.运行速度大于7.9km/s
B.离地面高度一定,相对地面静止
C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑地球自转的影响.
(1)推导出第一宇宙速度v1的表达式;
(2)我国自行研制的“神舟七号”载人飞船于2008年9月25日从中国酒泉卫星发射中心载人航天发射场用长征二号F火箭发射升空.假设“神舟七号”飞船进入预定轨道后绕地球做匀速圆周运动,运行的周期是T,结合题干中所给的已知量,求飞船绕地球飞行时离地面的高度h.
参考答案:(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M
在地球表面附近满足GMmR2=mg
卫星做圆周运动的向心力由它受到的万有引力提供?GMmR2=mv12R
?解得:第一宇宙速度v1=
本题解析:
本题难度:一般