1、填空题 假如地球的自转速度加快,使赤道上的物体完全漂浮起来(即处于完全失重状态),那么地球自转一周的时间等于______h。(地球半径R=6.4×106 m,结果保留两位有效数字)
参考答案:1.4
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上物体“飘”起来,则地球的转速应为原来转速的( ).
A.
倍
B.
倍
C.
倍
D.
倍
参考答案:B
本题解析:原来状态应满足公式G
-mg=ma=mω2R,后来飘起来时,G
=mω′2R,M为地球质量、m为物体质量、R为地球半径、ω′为飘起时的角速度、ω为原来的角速度.联立求解得ω′=ω?
.
本题难度:一般
3、选择题 关于重力和万有引力的关系,下列说法错误的是( )
A.地面附近物体所受到重力就是万有引力
B.重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的
C.在不太精确的计算中,可以近似认为其重力等于万有引力
D.严格说来重力并不等于万有引力,除两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处的重力都略小于万有引力
参考答案:A
本题解析:万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用.任何两个物体之间都存在这种吸引作用.物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间,称为万有引力.重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的,重力只是万有引力的一个分力. 故A错误.重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引而产生的,故B正确.在不太精确的计算中,可以认为物体的重力等于万有引力,故C正确.严格来说重力并不等于万有引力,除两极处物体的重力等于万有引力外,在地球其他各处的重力都略小于万有引力,故D正确.
本题选错误的,故选A.
点评:物体由于地球的吸引而受到的力叫重力.知道重力只是万有引力的一个分力,忽略地球的自转,我们可以认为物体的重力等于万有引力.
本题难度:简单
4、选择题 牛顿是一名伟大的物理学家,他在科学上最卓越的贡献之一是发现了万有引力定律创建了经典力学。下列有关牛顿的说法符合史实是有
A.牛顿通过对太阳系的研究发现行星沿椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的其中一个焦点上
B.牛顿通过地面的重力的研究和月球的运动研究,发现了万有引力定律
C.牛顿应用扭秤装置测出了万有引力常量
D.牛顿根据万有引力定律,算出海王星的运行轨道,发现了海王星
参考答案:B
本题解析:开普勒通过对太阳系的研究发现行星沿椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的其中一个焦点上,A错。B对。卡文迪许应用扭秤装置测出了万有引力常量,C错。法国青年天文学家勒维烈根据万有引力定律,算出海王星的运行轨道,发现了海王星,D错。
本题难度:简单
5、选择题 地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度可忽略)所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者的质量相等,则(?)
A.F1=F2>F3
B.a1=a2=g>a3
C.v1=v2=v>v3
D.ω1=ω3<ω2
参考答案:D
本题解析:根据题意三者质量相等,轨道半径
,物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故
?,故A错误;由选项A的分析知道向心力
?,故由牛顿第二定律,可知
,故B错误;由A选项的分析知道向心力
,根据向心力公式
,由于m、R一定,故
,故C错误;同步卫星与地球自转同步,故
,根据周期公式
可知,卫星轨道半径越大,周期越大,故
,再根据
,有
,故D正确;
故选D.
点评:本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.
本题难度:一般