1、选择题 “嫦娥一号”于2009年3月1日成功发射,从发射到撞月历时433天,其中,卫星先在近地圆轨道绕行3周,再经过几次变轨进入近月圆轨道绕月飞行。若月球表面的自由落体加速度为地球表面的1/6,月球半径为地球的1/4,则根据以上数据可得(? )
A.绕月与绕地飞行周期之比为3/2
B.绕月与绕地飞行周期之比为2/3
C.绕月与绕地飞行向心加速度之比为1/6
D.月球与地球质量之比为1/96
参考答案:CD
本题解析:根据万有引力提供向心力
,
可以得到关于周期、向心加速度以及天体中心质量的表达式如下:
,
,
,根据公式
,
,所以D对 。
,所以AB均错。
,所以C正确。
考点分析:万有引力 匀速圆周运动 周期、向心加速度公式
总结评价:要将万有引力提供向心力这类问题当作普通圆周运动问题来处理,但要记得万有引力公式,以及会区别在轨天体问题(万有引力等于向心力);卫星的在发射、变轨过程中的变轨问题(万有引力不能于向心力)。
本题难度:一般
2、计算题 已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,现有一质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,求:
(1)地球的质量M
(2)卫星在轨道上做匀速圆周运动的周期
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)在地球表面附近,
?。。。(1)?
(2)对卫星,有:
?
…….(2)
解(1)(2)得:
在星球表面重力等于万有引力,可求出天体质量,根据万有引力提供向心力可求出周期
本题难度:简单
3、填空题 在绕地球做匀速圆周运动的卫星中,测量物体质量的天平______(填“能”或“不能”)正常使用;测量温度的水银温度计______(填“能”或“不能”)正常使用.
参考答案:在匀速圆周运动的卫星中,万有引力充当向心力,物体处于完全失重状态,只要是根据重力和弹力关系原理制造的仪器均不能使用,故天平不可正常使用,而水银温度计是利用热胀冷缩的原理,所以可以正常使用.
故答案为:不能,能.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比定律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其定义式为
。在引力场中可以有一个类似的物理量用来反映各点引力场的强弱。设地球质量为M,半径为R,地球表面处重力加速度为g,引力常量为G。如果一个质量为m的物体位于距地心2R处的某点,则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是
[? ]
A.
B.
C.
D.
参考答案:AD
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 下列关于引力常量G的说法,正确的是?
A.它是由牛顿计算出来的
B.它是一个没有单位的常量
C.它是由英国物理学家卡文迪许在实验室里测出来的
D.现代对G的测定值G=6.67259×10-11N·kg2/ m2
参考答案:C
本题解析:引力常量G是卡文迪许通过扭秤实验测定的,有单位为N·m2/ Kg2,ABD错;
本题难度:简单