1、选择题 两行星的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半径分别是r1和r2,若它们只要万有引力作用,那么这两个行星的向心加速度之比
[? ]
A.1
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=1:2,它们做圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,则它们的向心力之比F1:F2=_______,角速度之比
:
=_______.
参考答案:2:1,
本题解析:向心力公式
可得
本题难度:简单
3、计算题 知万有引力常量C,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期Tl,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量"的方法:
同步卫星绕地心做圆周运动,由
?得
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果
(2)请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果
参考答案:见解析
本题解析:
【错解分析】忽略了地球半径。
【正解】(1)上面结果是错误的,地球的半径只在计算过程中不能忽略.
正确的解法和结果:
?①
得
?②
(2)方法一:对月球绕地球做圆周运动,由
得
?③
方法二:在地面重力近似等于万有引力,由mg得
得
本题难度:一般
4、简答题 据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的外围,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳之间距离的多少倍?(最后结果可用根式表示)
参考答案:44
本题解析:设太阳的质量为M,地球的质量为m0,绕太阳公转的周期为T0,与太阳的距离为R0,公转角速度为ω0;新行星的质量为m,绕太阳公转的周期为T,与太阳的距离为R,公转角速度为ω.根据万有引力定律和牛顿定律,得
=mω2R,
=m0ω02R0,T=
,T0=
由以上各式得
,已知T=288年,T0=1年,得
=44(或
).
本题难度:简单
5、填空题 土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是人小不等、线度从l m到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km。已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,则土星的质量约为?kg(不考虑环中颗粒间的相互作用,结果保留l位有效数字)。
参考答案:6×1026
本题解析:略
本题难度:一般