- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
质量相等的两颗人造地球卫星A和B,分别在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动,两卫星的轨道半径分别为rA和rB,且rA>rB,则A和B两卫星比较,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设地球的质量为M,卫星的质量为m,轨道半径为r,
由F=G,卫星的质量相等,轨道半径rA>rB,则卫星A受到地球引力较小.故A正确.
B、由G=m
,动能Ek=
=
轨道半径rA>rB,则卫星A的动能较小.故B正确.
C、卫星运行周期T==2r
则卫星A的运动周期较大.故C错误.
D、将卫星从低轨道进入高轨道,火箭要点火加速做功,则卫星B的机械能较小.故D错误.
故选AB
(2015秋•冠县期中)美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的轨道.若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.已知万有引力常量为G,则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是( )
正确答案
解析
解:由
又T=
得:
由 ,V=
得:
故A正确、BCD错误.
故选:A.
“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的本月梦想迈出了重要的一步,如图所示,“嫦娥一号”先进入绕月飞行的椭圆轨道,然后在椭圆轨道近月点A变轨进入绕月飞行圆轨道;已知“嫦娥一号”绕月飞行的椭圆轨道远月点B距月球表面高度为H;又已知“嫦娥一号”绕月圆轨道飞行时,距月球表面的高度为h,飞行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G;再然后,假设宇航长在飞船上,操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲,在最低点附近作半径为r的圆周运动,宇航员质量是m,飞船经过最低点时的速度是v,求:
(1)月球的质量M是多大?
(2)“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道远月点B时的加速度多大?“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道近月点A时欲变轨进入如图圆轨道,应该向前还是向后喷气?
(3)操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲经过最低点,座位对宇航员的作用力F是多大?
正确答案
解:(1)万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:
G=m
(R+h),解得,月球质量:M=
;
(2)由牛顿第二定律得:G=ma,解得:a=
,
“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道近月点A时欲变轨进入圆轨道,
轨道半径变小,飞船要做近心运动,飞船需要加速,飞船应向后喷气;
(3)对宇航员,由牛顿第二定律得:F-G=m
,
解得,作用力:F=+
;
答:(1)月球的质量M是;
(2)“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道远月点B时的加速度为,飞船应该向后喷气;
(3)操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲经过最低点,座位对宇航员的作用力F是:+
.
解析
解:(1)万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:
G=m
(R+h),解得,月球质量:M=
;
(2)由牛顿第二定律得:G=ma,解得:a=
,
“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道近月点A时欲变轨进入圆轨道,
轨道半径变小,飞船要做近心运动,飞船需要加速,飞船应向后喷气;
(3)对宇航员,由牛顿第二定律得:F-G=m
,
解得,作用力:F=+
;
答:(1)月球的质量M是;
(2)“嫦娥一号”经绕月飞行的椭圆轨道远月点B时的加速度为,飞船应该向后喷气;
(3)操控飞船在月球表面附近竖直平面内俯冲经过最低点,座位对宇航员的作用力F是:+
.
2008年9月25日,我国继“神州”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神州”七号载人飞船,把“神舟”七号载人飞船在一段时间内的运动看成绕地球做匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H.已知地球半径为R,引力常量为G. 求:
(1)飞船线速度的大小;
(2)飞船的向心加速度大小.
(3)地球的质量.
正确答案
解:(1)飞船的线速度:
(2)飞船的向心力加速度:a=(R+H)ω2=
(3)飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:
地球的质量:M=
答:(1)飞船线速度的大小是;
(2)飞船的向心加速度大小是;
(3)地球的质量是.
解析
解:(1)飞船的线速度:
(2)飞船的向心力加速度:a=(R+H)ω2=
(3)飞船绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力:
地球的质量:M=
答:(1)飞船线速度的大小是;
(2)飞船的向心加速度大小是;
(3)地球的质量是.
一行星A绕太阳做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G,则太阳的质量为______.
正确答案
解:万有引力提供向心力:G
得:M=
故答案为:
解析
解:万有引力提供向心力:G
得:M=
故答案为:
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