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1、选择题 已知万有引力常量G,根据下列已知条件能计算出地球质量的是( )
A.地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离R
B.人造地球卫星在地面附近运行的速度v和运行周期T
C.月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离R
D.地球半径R和地球同步卫星离地面的高度H(同步卫星周期已知)
参考答案:A、地球绕太阳做匀速圆周运动,受到太阳的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM太mR2=m(2πT)2R,∴太阳的质量M太=4π2R3GT2,因此,不能求出地球的质量,故选项A错误.
B、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM地mR2=m(2πT)2R,又因T=2πRv,
∴地球的质量M地=Tv32πG,因此,可求出地球的质量,故选项B正确.
C、月球绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM地mR2=m(2πT)2R,∴地球的质量M地=4π2R3GT2,因此,可求出地球的质量,故选项C正确.
D、卫星绕地球做匀速圆周运动,它受到地球的万有引力充当向心力,用它运动周期表示向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律得:GM地m(R+H)2=m(2πT)2(R+H),∴地球的质量M地=4π2(R+H)3GT2,因此,可求出地球的质量,故选项D正确.
故选BCD.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 如图,圆轨道Ⅰ为地球的近地卫星圆轨道,Ⅱ和Ⅲ为椭圆轨道,地球位于其焦点上。以下说法正确是(?)

A.卫星在轨道Ⅰ上运行时的速度可以大于第一宇宙速度
B.卫星在轨道Ⅱ上运行,经过近地点a的速度一定大于远地点b的速度
C.卫星在轨道Ⅲ上运行,经过近地点b的速度一定小于11.2km/s
D.卫星在轨道Ⅲ上运行,经过近地点b的速度可以大于11.2km/s
参考答案:BC
本题解析:7.9km/s是第一宇宙速度,是卫星在地面附近做匀速圆周运动所具有的线速度.
解:A、7.9km/s是第一宇宙速度,是卫星在地面附近做匀速圆周运动所具有的最大线速度.
B、椭圆运动中远地点速度一定小于近地点的运行速度.
C、D当卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s而小于11.2 km/s时,卫星将沿椭圆轨道运行,当卫星的速度等于或大于11.2 km/s时就会脱离地球的吸引,不再绕地球运行,11.2 km/s被称为第二宇宙速度.
点评:本题考查学生对第一宇宙速度的理解,以及对卫星能沿椭圆轨道运动条件的理解.本题极易错选A
本题难度:简单
3、选择题 中国第四个航天发射场--海南航天发射场,2009年9月14日在海南省文昌市开始动工建设.海南航天发射场建成后,我国将实验登月工程,我国宇航员将登上月球.若已知月 球质量为m,半径为R,引力常量为G,以下说法正确的是( )
A.如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,则物体上升的最大高度为
B.如果在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,则物体落回到抛出点所用时间为
C.如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最大运行速度为 D.如果在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星,则最小周期为2π
参考答案:A、已知月球质量为M,半径为R.引力常量为G, 忽略月球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式: Gmm′R2=m′g g=GmR2 在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度h=R2V202Gm月.故A正确. B、在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体落回到抛出点所用时间t=2v0g=2R2V?0Gm月,故B错误. C、研究卫星绕月球做圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式 Gmm′r2=m′v2r=m′r4π2T2 T=2π
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 2007年10月24日18时05分,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,11月5日进入月球轨道后,经历3次轨道调整,进入工作轨道.若该卫星在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2,已知地球半径为R1,月球半径为R2,地球表面处的重力加速度为g,则( ) A.月球表面处的重力加速度g月为 g B.月球的质量与地球的质量之比为G1 G2 C.卫星在距月球表面轨道上做匀速圆周运动的周期T月为2π D.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为
参考答案:A、卫星的质量为m=G1g,月球表面处的重力加速度g月=G2m=G2G1g.故A错误. ? B、由g=GMR2,得到月球的质量M月=g月R22G,M地=gR21G,又g月g=G2G1,整理得,月球的质量与地球的质量之比为G2R22G1R21.故B错误. ? C、设卫星质量为m,由mg月=m4π2R2T2月,g月=G2G1g,解得T月=2π
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 关于引力常量G,以下说法正确的是 [? ] A.在国际单位制中,G 的单位是N ·m2/kg2? B.在国际单位制中,G的数值等于两个质量各为1kg 的物体,相距1m时的相互吸引力? C.在不同星球上,G的数值不一样? D.在不同单位制中,G的数值不一样
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
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