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1、简答题 英国物理学家卡文迪许第一个在实验室中测出引力常量,使得万有引力定律有了使用价值.
(1)仅用引力常量G、地球半径R和重力加速度g,求地球的质量M.
(2)已知G=6.7×l0-11N-m2/kg2、R=6.4×l06m、g=9.8m/s2、π=3.1,计算地球的密度ρ
(3)已知R=6.4×106m、g=10m/s2、π=3.1,计算绕地球做圆周运动的人造卫星的最小周期T.
参考答案:(1)地球地面上的物体m所受万有引力近似等于重力GMmR2=mg? ①
解得地球的质量:M=gR2G? ?②
(2)地球的密度:ρ=MV=M43πR3=3g4πGR? ③
代入数据解得:ρ=5.5×103kg/m3 ④
(3)卫星绕地球做圆周运动:轨道半径为R时对应的周期最小;由引力提供向心力得
GMmR2=m(2πT)2R? ⑤
最小周期:T=2π
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表所示,利用这些数据来计算地球表面对月球表面间的距离s,则下列结果中正确的是( )
地球半径 | R=6400km 月球半径 r=1740km 地球表面重力加速度 g0=9.80m/s2 月球表面重力加速度 g′=1.56m/s2 月球绕地球转动的线速度 v=1km/s 月球绕地球转动周期 T=27.3天 光速 c=2.998×105km/s
|
用激光器向月球表面发射激光光束,经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号
|
A.ct
B.-R-r
C.-R-r
D.-R-r
参考答案:A ct为月地之间距离的2倍.故A错误
? B vT2π为轨道半径,即为月心与地心之间的距离,减去两者的半径即为月地距离.故B正确
C 该式无意义.更不是月地距离.故C错误
D 3g0R2T24π2
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 用细绳将一小球拉住使小球静止在一光滑斜面顶端,如图所示,现把细线从图示实线位置移到水平虚线位
置,在移动过程中,球始终不动,则线对小球的拉力
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先减小.后增大
D.先增大,后减小
参考答案:C
本题解析:分析:分析小球受力情况:重力G、斜面的支持力F1和细绳的拉力F2三个力作用.画出力图,作出支持力F1和拉力F2的合力,根据平衡条件可知它们的合力与重力大小相等,方向相反,保持不变.分别作出细绳在位置1、2、3三个位置的合成图,分析选择.
解答:以小球为研究对象,小球受到重力G、斜面的支持力F1和细绳的拉力F2三个力作用.画出力图,作出支持力F1和拉力F2的合力,根据平衡条件可知它们的合力与重力大小相等,方向相反,保持不变.分别作出细绳在位置1、2、3三个位置的合成图,由图可知:
? 细绳上的拉力先减小后增大.与斜面平行时拉力有最小值.
故选C.
点评:本题是力平衡中动态变化分析类型,采用的是图解法,也可以采用函数法求解.
本题难度:一般
4、选择题 2011年诺贝尔物理奖授予佩尔马特等三位科学家,他们的获奖工作是“通过观测遥远的超新星,发现宇宙正在加速膨胀”.物理学家为了解释这一现象,提出了“暗能量”的概念.正是在暗能量的驱动下,宇宙出现了加速膨胀.宇宙中暗能量约占73%、约有23%是暗物质,我们能看到的、接触到的普通物质约占4%.暗能量和暗物质实质至今尚未清楚,但科学家找到了暗物质存在的间接证据,大型星系团中的星系具有极高的运动速度,星系团要束缚住这些星系,它的质量应该是我们观测到质量的100倍以上,大量的观测分析证实了这一点. 关于上述事实及理论假说,下列结论你认为可能正确的是
A.暗能量力的作用表现为斥力
B.暗物质力的作用表现为引力
C.从太阳系行星运动与星系团中的星系运动比较可知,宇宙中暗物质分布是均匀的
D.从太阳系行星运动与宇宙正在加速膨胀比较可知,宇宙中暗能量分布是不均匀的
参考答案:ABD
本题解析:由题意在暗能量的驱动下,宇宙出现了加速膨胀,得暗能量力的作用表现为斥力,A正确;星系团要束缚住这些星系,说明暗物质力的作用表现为引力,B正确;由题知宇宙中暗能量分布是不均匀的,C错误、D正确。
本题难度:一般
5、选择题 今年2月6日,国防科技工业局发布了“嫦娥二号”月球探测器获得的7米分辨率全月球影像图,目前国际上尚无其他国家获得和发布过优于7m分辨率、100%覆盖全月球表面的全月球影像图。设地球、月球的质量分别为m1、m2,半径分别为R1、R2,某人造地球卫星的第一宇宙速度为v,其环绕周期为T,则环绕月球表面飞行的探测器的速度和周期应该为(?)
A.
v,
T
B.
v,
T
C.
v,
T
D.
v,
T
参考答案:A
本题解析:根据人造地球卫星的第一宇宙速度为v,
得
,同理得到环绕月球表面飞行的探测器的速度
,两式相比得
v,BD错;根据人造地球卫星的环绕周期为T,得到
得
,同理得到环绕月球表面飞行的探测器的周期
,两式相比得T2=
T,A对,C错。
本题难度:简单