1、填空题 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为r1和r2.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.则岩石颗粒A和B的线速度之比为______;岩石颗粒A和B的周期之比为______.
参考答案:(1)设土星质量为M,颗粒质量为m,颗粒距土星中心距离为r,线速度为v,据牛顿第二定律和万有引力定律有
GMmr2=mv2r
v=
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 月球表面的重力加速度为地球表面上重力加速度的
,一个质量为600kg的飞行器到达月球后(?)( g=9.8m/s2?)
A.在月球上质量仍为600kg
B.在月球表面上的重量为980N
C.在月球表面上空的重量小于980N
D.在月球上的质量将小于600kg
参考答案:ABC
本题解析:物体的质量不会随着空间位置的变化为变化,所以到达月球上的质量仍为600kg,A正确,D错误;根据
,B正确;g随着高度的增大而减小,所以在月球上空的重力小于980N,C正确,
故选ABC
点评:基础题,比较简单,关键是知道质量不会随着空间位置的变化而变化
本题难度:简单
3、计算题 天文学家将相距较近、仅在彼此间引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G)
参考答案:解:设两颗恒星的质量分别为
、
,做圆周运动的半径分别为
、
,角速度分别为
、
。根据题意有
=
=
,
+
=
根据万有引力定律和牛顿运动定律,有
,
联立以上各式解得
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 科学研究发现,在月球表面:①没有空气:②重力加速度约为地球表面的1/6;③没有磁场。若宇航员登上月球后,在空中同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正确的有?(?)
A.氢气球和铅球都处于失重状态
B.氢气球将向上加速上升,铅球加速下落
C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面
D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
5、选择题 某科学家估测一个密度约为
kg/m3的液态星球是否存在,他的主要根据之一就是它自转的周期,假若它存在,其自转周期的最小值约为(?)(万有引力恒量G=6.67×10-11Nm2/kg2)
A.104s
B.105s
C.2×104s
D.3×104s
参考答案:A
本题解析:取表面上的一小部分m,则由要所需要的向心力小于或等于万有引力:
----①
又M=ρ
πr3----②
解得T≥
=104s,则A正确。
本题难度:一般