1、计算题 如图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B 两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧.引力常数为G。
(1)求两星球做圆周运动的周期;
(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为T2。已知地球和月球的质量分别为5.98×1024?kg和7.35×1022?kg。求T2与T1两者平方之比.(结果保留3位小数)

参考答案:解:(1)设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,相互作用的引力大小为F,运行周期为T
根据万有引力定律有F=G
?①
由匀速圆周运动的规律得F=
②?F=
③
由题意得L=R+r ④
联立①②③④式得T=2π
⑤
(2)在地月系统中,由于地月系统旋转所围绕的中心O不在地心,月球做圆周运动的周期可由⑤式得出T1=2π
⑥
式中,M′和m′分别是地球与月球的质量,L′是地心与月心之间的距离.若认为月球在地球的引力作用下绕地心做匀速圆周运动,则
?⑦
式中,T2为月球绕地心运动的周期.由⑦式得T2=2π
⑧?
由⑥⑧式得
代入题给数据得
=1.012
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 已知太阳光从太阳射到地球需要8min20s,地球公转的轨道可以看成圆形轨道,由此请你估算出太阳的质量。
参考答案:解:根据光传到地面的时间求出太阳到地球的距离
,
设地球绕太阳运动的周期为T,T=365×24×3600s
据万有引力等于向心力有:
,?
所以,
,
代入数据得
。
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 一颗人造卫星在地球引力作用下,绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为M,地球的半径为R,卫星的质量为m,卫星离地面的高度为h,引力常量为G,则地球对卫星的万有引力大小为______.
参考答案:根据万有引力定律表达式得:
F=GMmr2,其中r为物体到地球中心的距离,即r=R+h,
所以地球对卫星的万有引力大小为GMm(R+h)2.
故答案为:GMm(R+h)2.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 在宇宙空间有两个天体,已知两者之间的万有引力为F,现将这两个天体的质量各自减半,并将其间距离增大到原来的两倍,那么两者之间的万有引力为(?)
A F/16? B F/4? C 2F? D 4F
参考答案:A
本题解析:由万有引力公式
可知万有引力变为原来的1/16,A对;
本题难度:简单
5、选择题 我国发射的“神州六号”载人飞船,与“神州五号”飞船相比,它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列说法中正确的是(?)

A.“神州六号”的速度较小
B.“神州六号”的周期较小
C.“神州六号”的向心力较大
D.“神州六号”的加速度较小
参考答案:AD
本题解析:由线速度公式
可知神舟六号速度较小,A对;由周期公式
可知神舟六号周期较大,B错;由于不知道两个飞船的质量关系,无法判断向心力大小关系,C错;由向心加速度
,神州六号加速度较小,D对;
本题难度:简单
The wife is the key of the house. 妻子是一家的关键.