1、选择题 如图所示,卫星A、B、C在相隔不远的不同轨道上,以地球为中心做匀速圆周运动,且运动方向相同,若在某个时刻恰好在同一直线上,则当卫星A转过一个周期时,下列关于三颗卫星的说法正确的是

A.三颗卫星的位置仍在一条直线上
B.卫星A的位置比B超前,卫星C的位置比B滞后
C.卫星A的位置比B滞后,卫星C的位置比B超前
D.卫星A的位置比B和C都滞后
参考答案:B
本题解析:根据开普勒行星运动第三定律,即
,则周期关系为
.所以当卫星A转过一个周期时,另外两个卫星还没有转过一周期,即卫星A的位置比B超前,卫星C的位置比B滞后。选项B正确。
本题难度:一般
2、选择题 已知地球和火星的质量比
,半径比
,表面动摩擦因数均为0.5,用一根绳在地球表面上水平拖一个箱子,箱子能获得
的最大加速度。将此箱子和绳子送上火星表面,仍用该绳子水平拖木箱,则木箱产生的最大加速度为多少(地球表面的重力加速度为
)
[? ]
A. 
B. 
C. 
D. 
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 设某星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方,又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速度释放,则此电子粉尘(?)
A.向星球下落
B.被推向太空
C.仍在原处悬浮
D.无法判断
参考答案:C
本题解析:带负电的粉尘恰能悬浮,是因为重力与电场力大小相等,方向相反.由公式可得:它们除与各自质量、电量有关系外,还与两者的中心间距有关,当改变间距时,质量与电量没变,所以平衡条件依旧满足.
当带负电粉尘在高度为1000km处处于平衡.则有
,r为星球的半径.
若高度变为2000km处时,
,等式仍然成立,所以C正确
点评:本题容易出错:学生往往认为随着间距的变化,库仑力在变化,而却忽略了引力随着高度也会发生变化.注意这里的高度与星球半径相比不能忽略.
本题难度:一般
4、选择题 若某星球的质量和半径均为地球的一半,那么质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的( )
A.
B.
C.2倍
D.4倍
参考答案:根据GMmR2=mg得,重力加速度g=GMR2.
因为星球质量和半径均为地球的一半,则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,所以质量为50kg的宇航员在该星球上的重力是地球上重力的2倍.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 在牛顿发现万有引力定律一百多年以后,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量,引力常量的测出有着非常重要的意义,使得万有引力定律有了真正的实验价值.可以用测定地球表面物体重力加速度的方法,测定地球质量,因此卡文迪许被称为“能称出地球质量的人”.现测出引力常量G,地球表面物体重力加速度g,已知地球半径为R.求:
(1)地球的质量M;
(2)若发射一颗人造地球卫星,卫星的运行轨道距地面高度为h,该卫星的周期大小.
参考答案:(1)设地球表面上一物体的质量为m,
根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:
GMmR2=mg
解得:M=gR2G
(2)设人造地球卫星质量为m′,卫星在此轨道上做匀速圆周运动的周期为T,
根据万有引力提供向心力,有:
GMm/(R+h)2=m/(2πT)2(R+h)
所以T=2π
本题解析:
本题难度:一般