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1、选择题 一艘宇宙飞船沿着未知天体表面的圆形轨道飞行,航天员只用一块秒表运用有关知识就能确定的物理量有( )
A.飞船的线速度
B.飞船的角速度
C.未知天体的质量
D.未知天体的密度
参考答案:飞船沿着未知天体表面飞行,则飞船轨道半径近似等于天体半径,则有:
A、飞船飞行时受到万有引力提供向心力则据GMmR2=mv2R或者线速度v=2πRT,在仅知道周期T的情况下,无法得到线速度v,故A错误;
B、据圆周运动周期和角速度关系可得ω=2πT,已知T的情况下可以得到ω,故B正确;
C、测量中心天体的质量依据万有引力提供向心力,在已知周期的情况下有:GMmR2=mR(2πT)2可知在测量出周期T的情况下,还需知道飞船的轨道半径才可以得到中心天体的质量,故C错误;
D、令末知天体的密度为ρ,天体半径为R,则知天体质量为M=ρ43πR3,又飞船受到万有引力提供向心力知GMmR2=mR(2πT)2得飞船质量M=4π2R3GT2即ρ 43πR3=4π2R3GT2,所以ρ=3πGT2,因为G是引力常量,故测得飞船飞行周期T即可得未知天体的密度.故D正确.
故选:BD.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 要使两物体间万有引力减小到原来的
,可采取的方法是( )
A.使两物体的质量各减少一半,距离保持不变
B.使两物体间距离变为原来的2倍,其中一个物体质量减为原来的
C.使其中一个物体质量减为原来的,距离不变
D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的
参考答案:根据万有引力定律的表达式:F=GMmR2
A、使两物体的质量各减少一半,距离 保持不变,万有引力减小到原来的14,故A错误.
B、使两物体间距离变为原来的2倍,其中一个物体质量减为原来的12,万有引力减小到原来的18,故B正确.
C、使其中一个物体质量减为原来的14,距离不变,万有引力减小到原来的14,故C错误.
D、使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的14,万有引力不变,故D错误.
故选:B.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如果要验证太阳与行星之间引力的规律是否适用于行星与它的卫星,需要观测卫星的
[? ]
A.质量
B.运动周期
C.轨道半径
D.半径
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 已知地球半径为R,质量为M,自转角速度为w,地球表面重力加速度为g,万有引力恒量为G,地球同步卫星与地心间的距离为r,则
A.地面赤道上物体随地球自转运动的线速度为wR
B.地球同步卫星的运行速度为
C.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为wR
D.地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为
参考答案:AD
本题解析:由于赤道上的物体运动的轨道半径为R,根据
,因此随地球自转运动的线速度为wR,A正确;根据
,而
可知,地球同步卫星的运行速度为
,B错误;根据
可知地球近地卫星做匀速圆周运动的线速度为
,D正确,C错误。
本题难度:一般
5、选择题 一艘宇宙飞船,飞近某一行星,并靠近该星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星表面上.宇航员在绕行时测出飞船的周期为T,着陆后用弹簧秤测出质量为m的物体重力为F(万有引力常量为G),那么,该星球的质量为( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:设该行星表面重力加速度为
,又因宇航员用弹簧秤竖直悬挂质量为m的钩码时,弹簧秤的示数为F,则有:
,设行星球半径为
,在该行星表面有:
,飞船在靠近行星表面做匀速圆周运动时,根据万有引力提供向心力,列出等式:
,以上三式联立,解得:
,故选B。
本题难度:一般