1、计算题 (10分)我国继“神舟”八号载人飞船成功发射后,又准备在今年6月择机发射“神舟”九号载人飞船。把“神舟”九号载人飞船在一段时间内的运动看成绕地球做匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地球做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H,已知地球半径为R,引力常量为G。求:
(1)地球的质量;
(2)飞船的向心加速度大小。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设地球的质量为M。
=
?(4分)
解得:M =
?(2分)
(2)飞船的向心加速度大小:a=
?
本题考查万有引力定律的应用,公式中半径为卫星距离地球球心间的距离,及R+H,由此可求得地球质量,向心加速度公式a=
本题难度:一般
2、填空题 万有引力定律:
(1)内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的 的乘积成正比,跟它们 成反比.
参考答案:质量;距离的平方
本题解析:
,万有引力定律:内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比.
故答案为:质量,距离的平方
本题难度:一般
3、选择题 2013年12月,嫦娥三号经过地月转移轨道在P点调整后进入环月圆形轨道1,进一步调整后进入环月椭圆轨道2。有关嫦娥三号下列说法正确的是

A.在地球的发射速度一定大于第二宇宙速度
B.由轨道1进入轨道2需要在P点处减速
C.在轨道2经过P点时速度大于Q点速度
D.分别由轨道1与轨道2经P点时,向心加速度相同
参考答案:BD
本题解析:第二宇宙速度是航天器挣脱地球引力进入太阳系的最小发射速度,而嫦娥三号并没有进入太阳系绕太阳运行,所以在地球的发射速度不需要大于第二宇宙速度,选项A错。轨道1为匀速圆周运动经过P点:
,轨道2在P点为向心运动:
,
,所以由轨道1进入轨道2需要在P点处减速选项B对。在椭圆轨道2上,只有万有引力,从P点到Q点,万有引力做正功,动能增大,即在轨道2经过P点时速度小于Q点速度,选项C错。无论是哪个轨道经过P点,受到的万有引力都相同,质量相同,所以向心加速度相同选项D对。
本题难度:一般
4、简答题 “嫦娥一号”成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要一步,已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,求:
(1)“嫦娥一号”的线速度大小;
(2)月球的质量;
(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.
参考答案:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时 的线速度大小v=2π(R+H)T
(2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据牛顿第二定律得GMm(R+H)2=4π2(R+H)T2
解得M=4π2(R+H)3GT2.
(2)设绕月飞船运行的线速度为V,飞船质量为m0,则GMm0R2=m0v2R
又M=4π2(R+H)3GT2,联立解得V=2π(R+H)T
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 关于万有引力定律,下列说法中正确的是? ( ).
A.G值的测出使万有引力定律有了真正的实用价值,是牛顿测出。
B.由F=
可知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,距离r趋于零时,万有引力无限大
C.引力常量G的物理意义是:两个质量都是1 kg的质点相距1 m时相互吸引力为6.67×10-11 N
D.引力常量G值大小与中心天体选择有关
参考答案:C
本题解析:万有引力定律是由牛顿发现的,而万有引力恒量是由卡文迪许测定的.万有引力定律适用于质点间的相互作用.G是一个比例常量,但有单位.
A、卡文迪许用扭秤实验证明万有引力定律是正确的,并测出万有引力恒量,故A错误;
B、万有引力定律适用于质点间的相互作用的计算.故BD错误.
C、G是一个比例常量,但有单位,单位是N?m2/kg2,引力常量G的物理意义是:两个质量都是1 kg的质点相距1 m时相互吸引力为6.67×10-11 N.故C正确;
故选C.
点评:对于物理学上重要实验、发现和理论,要加强记忆,这也是高考考查内容之一.从公式的适用条件、物理意义、各量的单位等等全面理解万有引力定律公式.
本题难度:简单