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1、计算题 设想有一位宇航员在某行星的极地上着陆时,发现某物体在当地的重力是在地球上重力的0. 01倍,而该行星一昼夜的时间与地球相同,该物体在其赤道上时恰好完全失重.若存在这样的星球,它的半径R应是多大?
参考答案:1.85×107m
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,万有引力恒量为G,可以用下式来估计地球的平均密度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:根据地在地球表面万有引力等于重力,则有:GMmR2=mg
解得地球的质量:M=gR2G
所以地球的平均密度 ρ=MV=3g4πGR.
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 设想把一个质量为m的物体放在地球中心,(地球看成质量分布均匀的球体),这时它受到地球对它的万有引力为? (? )
A.零
B.mg
C.无穷大
D.无法确定
参考答案:A
本题解析:由对称性可知,放在地球中心质量为m的物体,受地球各个方向的吸引力相同,合力为0,A对,BCD错。
本题难度:简单
91exam .org4、计算题 (10分)我国探月工程已规划至“嫦娥四号”,并计划在2017年将嫦娥四号探月卫星发射升空。到时将实现在月球上自动巡视机器人勘测。已知万有引力常量为G,月球表面的重力加速度为g,月球的平均密度为ρ,月球可视为球体,球体积计算公式
。求:
(1)月球质量M;
(2)嫦娥四号探月卫星在近月球表面做匀速圆周运动的环绕速度v。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)设:月球半径为R
① (2分)
月球的质量
② (2分)
由①②得:
③ (1分)
(2)万有引力提供向心力:
④(2分)
由①②得:
⑤ (2分)
由④⑤得:
⑥ (1分)
考点:万有引力与航天
本题难度:一般
5、选择题 2004年9月18日,欧盟和中国草签了中国参与伽利略项目的协议,这标志着欧洲和我们都将拥有自己的卫星导航定位系统,伽利略系统将由 27 颗运行卫星和 3 颗预备卫星组成,可以覆盖全球,预计于2008年投入使用。卫星的轨道高度为 2.4×104 km,倾角为 56o ,当某颗工作卫星出现故障时,预备卫星可及时顶替工作卫星.若某颗预备卫星处于略低于工作卫星的轨道上,以下说法中正确的是(?)
A.预备卫星的周期大于工作卫星的周期,线速度大于工作卫星的线速度
B.预备卫星的周期小于工作卫星的周期,线速度小于工作卫星的线速度
C.为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上,应考虑启动火箭发动机向后喷气,通过反冲作用使卫星从较低轨道上加速
D.为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上,应考虑启动火箭发动机向前喷气,通过反冲作用使卫星从较低轨道上减速
参考答案:C
本题解析:
分析:根据万有引力提供卫星的向心力,根据牛顿第二定律得到卫星的速度、周期与半径的关系式,再比较速度和周期的大小.根据离心运动的条件,分析为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上,应如何使火箭发动机工作.
解答:解:
A、B设地球的质量M,卫星的质量为m,轨道半径为r,则有G
=m
,得到卫星的速度v=
,周期T=
=2πr
,可见,卫星的轨道半径r越大,速度越小,周期越大,则预备卫星的周期小于工作卫星的周期,速度大于工作卫星的速度.故AB错误.
C、D为了使该颗预备卫星进入工作卫星的轨道上,必须使卫星加速,做离心运动,则应启动火箭发动机向后喷气.故C正确,D错误.
故选C
点评:本题有实际的背景,文字较多,应抓住有效信息,实质是比较不同轨道上卫星的速度、周期大小.基本题.
本题难度:简单