- 万有引力定律及其应用
- 共407题
人造地球卫星做半径为r,线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后,运动半径为___________________,线速度大小为___________________。
正确答案
2r;
解析
根据万有引力等于向心力,,得,代入数据得。根据得。
知识点
如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是
正确答案
解析
由万有引力提供向心力得:变形得:
只有周期T和M成减函数关系,其他三个a v 和M成增函数关系故选A
知识点
一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k,设地球的半径为R,假定地球的密度均匀,已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d。
正确答案
R(1-k2)
解析
根据万有引力定律,地面处质量为m的物体的重力为
①
式中g是地面处的重力加速度,M是地球的质量,设ρ是地球的密度,则有
M=πρR3②
摆长为L的单摆在地面处的摆动周期为
③
若该物体位于矿井底部,则其重力为
④
式中g′是矿井底部的重力加速度,且
M′=πρ(R-d)3⑤
在矿井底部此单摆的周期为
⑥
由题意T=kT′⑦
联立以上各式得
d=R(1-k2)⑧
知识点
2011年4月10日,我国成功发射第8颗北斗导航卫星,建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星,这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖,GPS由运行周期为12小时的卫星群组成,设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为R1和R2,向心加速度分别为和,则=_______。=_ ____。(可用根式表示)
正确答案
;
解析
,由 得:
因而: ,
知识点
若两颗人造地球卫星的周期之比为T1∶T2=2∶1,则它们的轨道半径之比R1∶R2=____,向心加速度之比a1∶a2=____。
正确答案
∶1 ;
1∶2
解析
由开普勒定律,R1∶R2=∶=∶1.由牛顿第二定律,G=ma,向心加速度之比a1∶a2=R22∶R12=1∶2。
知识点
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