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1、简答题 如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ωo,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?

参考答案:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:
GMm(R+h)2=m4π2T2B(R+h)
在地球表面有:GMmR2=mg
联立得:TB=2π
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 依据已知的数据,可以计算出地球质量的是(万有引力常量G已知)[?]
A.月球绕地球运行的周期及月球到地球中心的距离
B.地球“同步卫星”离地面的高度
C.人造地球卫星在地面附近的运行速度和运行周期
D.地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离
参考答案:AC
本题解析:
由
,可知,在B中不知地球半径,在D中只能求出太阳的质量.
本题难度:简单
3、选择题 对于万有引力定律的表达式
,下列说法中正确的是(? ).
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当r趋于零时,万有引力趋于无限大
C.两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力
D.两物体受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关
参考答案:AD
本题解析:公式
,中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得.故A正确;公式
?中从数学角度讲:当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零.万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子) 的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式.故B错误;两物体之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力.不是一对平衡力.选项C错误;选项D正确;故选AD
点评:本题难度较小,物理公式与数学表达式有所区别,物理公式中的一些量有一定的涵义
本题难度:一般
4、填空题 某行星的质量约为地球质量的
,半径约为地球半径的,那么此行星表面的重力加速度与地球的表面的重力加速度之比为______;此行星的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______.
参考答案:在表面由重力等于万有引力? mg=GmMR2?得? g=GMR2
? ? 则:g星g地=M星M火×R2火R2地=181?
?设第一宇宙速度为v,则由 mv2R=GmMR2?得:v=
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动,当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时,则有(? )
A.卫星运动的线速度将减小到原来的一半
B.卫星所受的向心力将减小到原来的四分之一
C.卫星运动的周期将增大到原来的2倍
D.卫星运动的线速度将减小到原来的
参考答案:BD
本题解析:人造卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,即:
,由于
、
、
不变,所以当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时,卫星所受的向心力将减小到原来的四分之一,故B正确;根据牛顿第二定律得:
,解得:
,
所以,当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的2倍时,卫星运动的线速度将减小到原来的,卫星运动的周期将增大到原来的
倍,故AC错误,D正确.所以选BD.
本题难度:简单