1、简答题 在近似计算时,可以把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,平均半径为1.5×1011m,则可以算出太阳的质量大约为多少?(G=6.7×10-11N.m2/kg2)
参考答案:地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力GMmr2=m(2πT)2r,
则有太阳的质量M=4π2r3GT2
代入数据,解之得M=2×1030?kg
答:太阳的质量大约为2×1030?kg
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 2007年10月24日18时5分中国研制的“嫦娥一号”探月卫星成功发射.设想“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,测得其周期为T,飞船在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器的重力为P.已知引力常量为G,由以上数据能求处( )
A.月球的质量
B.月球绕地球做匀速圆周运动的线速度
C.月球表面的重力加速度
D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度
参考答案:A、自动机器人用测力计测得质量为m的仪器的重力为P,即P=mg,
根据万有引力等于重力得:GMmR2=P,①(其中M为月球质量,R为月球半径)
研究“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式得:
GMmR2=m4π2T2R,②
由①②得R=PT24mπ2③
由①②得M=P3T416Gm3π4,故A正确.
B、月球绕地球做匀速圆周运动的线速度v=2πRT,可以求出v.故B正确.
C、由P=mg 得:
g=Pm,故C正确.
D、本题研究的是“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,不能求出月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度,故D错误.
故选ABC.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 要使两物体间的万有引力减小到原的
可采取的方法是( )
A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B.使两物体间距离变为原来的4倍,质量不变
C.使两物体的质量及它们之间的距离都变为原来的2倍
D.使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的
参考答案:根据万有引力定律的表达式:F=GMmR2
A、使两物体的质量各减少一半,距离保持不变,万有引力减小到原来的14,故A正确.
B、使两物体间距离变为原来的4倍,质量不变,万有引力减小到原来的116,故错误.
C、使两物体的质量及它们之间的距离都变为原来的2倍,万有引力不变,故C错误.
D、使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的12,万有引力不变,故D错误.
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 同步卫星离地球球心的距离为r,运行速率为v1,加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R。则(?)
① a1:a2="r" :R?② a1:a2=R2:r2?③ v1:v2=R2:r2?④
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
参考答案:C
本题解析:同步卫星的角速度、赤道上的物体的角速度都与地球自转的角速度相同,则由a=ω2r得,
.故①正确,②错误.第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度,人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则得
,则有:
,M是地球的质量为M,r是卫星的轨道半径,则得到,
.故③错误,④正确.故C正确;
本题难度:简单
5、选择题 设地球赤道上随地球自转的物体线速度为v1,周期为T1;地面附近卫星线速度为v2,周期为T2;地球同步卫星线速度为v3,周期为T3;月亮线速度为v4,周期为T4。则以下关系正确的是(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:BCD
本题解析:地面附近卫星的线速度为第一宇宙速度,远远大于地球赤道上物体随地球自转的线速度,选项A错误。月亮距离地球比同步卫星远,但都围绕地球运行,根据“高慢低快”的运行规律,同步卫星的线速度大,选项B正确。地球的自转周期等于同步卫星的周期,选项D正确。月球离得比同步卫星远,根据开普勒第三定律,选项D正确。
本题难度:一般