1、填空题 设地球质量为M,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.当人造卫星离地高度是3R时,它所受的地球引力是在地面的______倍.它运动的向心加速度是______.
参考答案:根据万有引力定律得,F=GMmr2,人造卫星离地高度是3R时,轨道半径是地球半径的4倍,所以它所受的地球引力是在地面的116.
根据万有引力提供向心力及万有引力等于重力得,
GmMR2=mg=ma
GmM(4R)2=mg′=ma′
解得a′=116g.
故答案为:116,116g.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 假设地球的质量不变,半径增大到原来的2倍,那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的
A.
倍
B.
倍
C.1/2倍
D.2倍
参考答案:B
本题解析:根据万有引力定律及牛顿第二定律有:
,解得从地球发射人造卫星的第一宇宙速度
,在质量不变的情况下
,故当半径增大为原来的2倍时,第一宇宙速度变为原来的
倍,所以只有B正确。
本题难度:一般
3、选择题 月球表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的1/6,月球半径为地球半径的1/4,则登月舱靠近月球表面的环绕速度与人造地球卫星的第一宇宙速度之比为(?)
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 ①(供选学物理1-1的考生做)
2010年10月1日18点59分57秒我国发射了嫦娥二号探月卫星,如图所示,其中A为嫦娥二号卫星,它绕月球O运行的轨道可近似看作圆.嫦娥二号卫星运行的轨道半径为r,月球的质量为M.已知万有引力常量为G.求:

(1)嫦娥二号卫星做匀速圆周运动的向心加速度大小;
(2)嫦娥二号卫星绕月运行的周期.
②(供选学物理3-1的考生做)
如图所示,A 是地球的同步卫星,其轨道位于赤道平面内,相对地面静止,具有很高的应用价值. 已知地球半径为R,地球自转角速度为ω 0,地球表面的重 力加速度为g,万有引力常量 为 G,O 为地 球的球 心. 求:

(1)地球的近似质量;
(2)同步卫星离地面的高度.
参考答案:解①:(1)设嫦娥二号卫星的向心加速度大小为a,
根据万有引力提供向心力得:GMmr2=ma
解得:a=GMr2
(2)因为?GMmr2=m4π2T2r
解得:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如果物体在地球表面处时重力为G,则在离地面高度等于地球半径处的重力为( )
A.
B.2G
C.
D.零
参考答案:设物体质量为m,地球质量为M,地球半径为R.根据重力近似等于万有引力得在地球表面处有:
G=G引MmR2
在离地面高度等于地球半径处有:
G′=G引Mm(2R)2
则有:G′=0.25G
故选:C.
本题解析:
本题难度:简单