1、计算题 我国月球探测计划“嫦娥工程”将分为“环绕、降落、返回”三个阶段实施,约用二十年时间完成,这极大地提高了同学们对月球的关注程度。以下是某同学就有关月球知识设计的两个问题,现请你解答:
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,且把月球绕地球的运动近似看作是匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r。
(2)若某位宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度vo 竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回到抛出点。已知月球半径为R月,万有引力常量为G。试求出月球的质量M月。
参考答案:(1)
?(2) 
本题解析:(1)将月球绕地球的运动看作匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由题意得:
?①?
由黄金代换式可得:
?②?
由以上两式联立可解得:?
?③?
(2)小球做竖直上抛运动,由运动学公式可得:
?④
根据题意,可近似认为月球表面上的物体所受重力等于万有引力,可列方程:
?⑤?
由以上两式联立可解得:?
?⑥?
答案: (1)
?(2) 
评分标准:本题10分. (1)问5分,①、②式各2分,③式1分;(2)问5分,④、⑤式各2分,⑥式1分
本题考查万有引力提供向心力,注意黄金代换得应用,根据竖直上抛运动可以求出月球表面的重力加速度,再由黄金代换求月球质量
本题难度:一般
2、选择题 嫦娥四号,专家称“四号星”,计划在2017年发射升空,它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息,完善月球档案资料.已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ,嫦娥四号离月球中心的距离为r,绕月周期为T.根据以上信息下列说法正确的是( )
A.月球的第一宇宙速度为
B.嫦娥四号绕月运行的速度为 C.万有引力常量可表示为 D.嫦娥四号必须减速运动才能返回地球
参考答案:A、月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度,所以重力提供向心力mg=mv2R,得v=
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 “神舟十号”载人飞船于2013年6月11日下午5点38分在甘肃酒泉卫星发射中心发射升空,并成功进入预定轨道.飞船人轨后,先后与“天宫一号“进行了一次自动交会对接和一次航天员手控交会对接,它在轨飞行了15天.现若知道该飞船绕地球做匀速圆周运动的周期T、轨道半径R及引力常量G,则由题中已知条件可求得( ) A.该飞船的质量 B.该飞船绕地球做圆周运动的向心加速度的大小 C.该飞船绕地球做圆周运动的向心力的大小 D.地球公转的角速度
参考答案: A、设地球的质量为M,飞船的质量为m. 根据地球的万有引力提供飞船需要的向心力,得:GMmR2=m4π2T2R,则得:M=4π2R3GT2,可见,可以求出地球的质量,此式与飞船的质量无关,不能求出飞船的质量.故A错误. B、该飞船绕地球做圆周运动的向心加速度大小为 a=4π2T2R,已知R和T,可以求出a.故B正确. C、该飞船绕地球做圆周运动的向心力的大小 Fn=ma=m4π2T2R,由于飞船质量m无法求解,所以向心力不能求出.故C错误. D、飞船的运动与地球自转没有直接关系,不能求出地球公转的角速度.故D错误. 故选:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 不定项选择 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是( ? ) A.奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则 ? B.牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许通过实验测出了引力常量? C.伽利略通过理想斜面实验,提出了力是维持物体运动状态的原因? D.库仑在前人的基础上,通过实验得到了真空中点电荷相互作用规律
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 关于万有引力,下列说法正确的是( ) A.万有引力是开普勒首先发现的 B.只有质量极大的天体间才有万有引力,质量较小的物体间没有万有引力 C.地面附近物体所受到的重力就是万有引力 D.重力是由于地面附近的物体受到地球吸引而产生的,但重力并不是万有引力
参考答案:D
本题解析:
本题难度:一般
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