1、选择题 关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实,下列说法中正确的是(?)
A.天王星、海王星和冥王星都是运用万有引力定律,经过大量计算以后而发现的
B.在18世纪已发现的7个行星中,人们发现第七颗行星——天王星的运动轨道总是同根据万有引力定律计算出来的理论轨道有较大的偏差,于是有人推测,在天王星轨道之外还有一个行星,是它的存在引起了上述偏差
C.海王星是牛顿运用了万有引力定律经过大量计算而发现的
D.冥王星是英国剑桥大学的学生亚当斯和勒维列合作研究后共同发现的
参考答案:B
本题解析:天王星是1781年由英国天文学家侯失勒(F.W.Herschel)用望远镜观测发现的,并不是运用万有引力定律计算发现的;在对天王星深入研究过程中,英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文爱好者勒维列各自独立地利用万有引力定律计算出天王星(在当时已知作用力作用下)的理论轨道,并与观测到的实际轨道作了比较,发现二者存在偏差,从而预言天王星轨道外还存在一未知天体;德国的伽勒在他们预言的存在未知天体的方位,用望远镜观测到了这颗新行星,即海王星.请注意:牛顿发现了万有引力定律,亚当斯和勒维列用它计算出了“海王星”,而冥王星直到1930年才在青年天文学家汤豹(C.W.Tombaucgh)用望远镜拍摄的底片上现身.所以本题答案是B.
本题难度:简单
2、简答题 设想有一宇航员在某行星的极地上着陆时,发现在当地的重力是同一物体在地球上重力的0.01倍,而该行星一昼夜的时间与地球相同,物体在它的赤道时恰好失重.若存在这样的星球,它的半径R应是多大?
参考答案:1.85×107 m
本题解析:质量为m的物体在该行星极地上受到的重力有G
=0.01mg①
物体m在行星的赤道上,受到的万有引力提供向心力,地球自转周期等于该行星自转周期,用T表示,有G
=m(
)2R②
由①②式可解得该行星的半径R=0.01×
=0.01×
m=1.85×107 m.
本题难度:简单
3、计算题 一物体在地球表面重
16N,将它挂在以
5 m/s2,弹簧秤示数
9N,求此时火箭离地球表面的距离为地球半径的几倍?(
m/s2)
参考答案:解:对放在地面的火箭,有
? (1)
对放在地面的火箭,有
?(2)
对上升中的火箭,根据牛顿第二定律,
有
? (3)
对上升的火箭,有
?(4)
由以上各式可以得出:
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 “天宫一号”是中国第一个目标飞行器,于2011年9月29日2l时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,在与神舟八号两次成功对接后,目前正在地球表面上方约350km高的圆形轨道上绕地心运行。已知地球半径和地球表面重力加速度,根据以上信息可估算出在轨运行的“天宫一号”的?(?)
A.加速度
B.机械能
C.质量
D.向心力
参考答案:A
本题解析:已知地球表面重力加速度,根据黄金代换
“天宫一号”的轨道半径已知,但是由于无法算出质量所以机械能以及向心力都无法算出,BCD错,
可求出加速度,A对。
点评:本题考查了常见的万有引力提供向心力问题中相关参数的计算办法。
本题难度:一般
5、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