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1、计算题 试证明物体在地球上不同纬度处随地球自转所需向心力的大小不同,故同一个物体在地球上不同纬度处重力大小不同,重力随纬度的增大而增大.
参考答案:解:在赤道上,物体所受重力最小,其大小为万有引力与向心力之差,
即
其中ω为地球自转角速度,R为地球半径,
在两极,物体的F向=0,
其所受重力最大,mg=
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (A)我国于2005年10月12日上午9时整发射“神舟六号”宇宙飞船,发射后,经583s,船箭分离,飞船入轨.为了使飞船顺利升空,飞船需要有一个加速过程,在加速过程中,宇航员处于超重的状态.人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比值,称为耐受力值,用k表示.在选拔宇航员时,要求他在此状态的耐受力值为4≤k≤12.我国宇航员费俊龙的k值为10.神舟六号变轨后以7.8×103m/s的速度沿圆形轨道环绕地球运行.已知地球半径R=6400km,地面重力加速度g=10m/s2.求:
(1)飞船开始沿竖直方向加速升空时,费俊龙的耐受力值k=4.此时飞船的加速度a;
(2)求飞船在上述圆形轨道上运行时距地面的高度h.
参考答案:(1)根据题意可知,座椅对费俊龙的压力N=kmg=4mg.
由牛顿第二定律N-mg=ma.
求出a=3g=30m/s2.
(2)由万有引力定律和牛顿第二定律,有GMmr2=mv2r
在地面附近有GMmR2=mg
由以上两式得,r=GMv2=gR2v2
代入数值,得r=6.73×106m.
所以,飞船距地面的高度H=r-R=3.3×105m.
答:(1)飞船开始沿竖直方向加速升空时,费俊龙的耐受力值k=4.此时飞船的加速度a为30m/s2.
(2)飞船在上述圆形轨道上运行时距地面的高度h为3.3×105m.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量的科学家是
[? ]
A.胡克
B.牛顿
C.卡文迪许
D.伽利略
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 如图所示,从地面上A点发射一枚远程地对地弹道导弹,仅在万有引力作用下沿椭圆轨道ABC飞行击中地面目标C,轨道远地点B距地面高度为h。已知地球的质量为M、半径为R,引力常量为G。设导弹经A、B点时速度大小分别为
、
。下列说法中正确的是?

A.地心O为导弹椭圆轨道的一个焦点
B.速度
>11.2km/s,
< 7.9km/s
C.导弹经B点时加速度大小为
D.导弹经B点时速度大小为
?
参考答案:AC
本题解析:由开普勒第一定律可知,A对;速度
>11.2km/s,就会脱离地球的束缚,B错;在B点时,受到的万有引力为
,加速度为F/m=
,C对;椭圆轨道上的B点进行点火加速度才会进入半径为R+h的圆轨道,线速度才会变成
,所以导弹经B点时速度大小小于
,D错;
本题难度:简单
5、选择题 有同学这样探究太阳的密度:正午时分让太阳光垂直照射一个中央有小孔的黑纸板,接收屏上出现了一个小圆斑;测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离,可大致推出太阳直径.他掌握的数据有:太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量;在最终得出太阳密度的过程中,他用到的物理规律是小孔成像和( )
A.牛顿第二定律
B.万有引力定律、牛顿第二定律
C.万有引力定律
D.万有引力定律、牛顿第三定律
参考答案:根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得到太阳的直径D,求得太阳的体积.根据万有引力定律和牛顿第二定律GmMr2=mv2r可得太阳的质量,故可求出太阳的密度.所以他用到的物理规律是小孔成像规律和万有引力定律、牛顿第二定律.
故选B.
本题解析:
本题难度:简单