- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
某行星自转一周所需时间为地球上的6小时.若该行星能看作球体,它的平均密度为3.03×103kg/m3.已知万有引力恒量G=6.67×1011N•m2/kg2,在这行星上两极时测得一物体的重力是10N,则在该行星赤道上称得物重是多少?
正确答案
解析
解:在两极处:G=F ①
在赤道处:G-F′=m
R
该行星的质量:M=ρV=ρ• ③
将③代入①得:F=Gm=
m ④
将④代入②得:m-F′=m
R ⑤
可得 F′=4πmR() ⑥
则⑥:④得:=1-
⑦
将数据代入解得 =0.9 ⑧
而F=10N ⑨
可得 F′=9N
答:在该行星赤道上称得物重是9N.
人类正在有计划地探索地球外其他星球,若宇宙空间某处有质量均匀分布的实心球形天体,则下列有关推断正确的是(引力常量G已知)( )
正确答案
解析
解:
A:由万有引力周期表达式:,解得:
,又天体的体积为:
,故其密度可以表达为:
,故若宇航员测出宇宙飞船贴着天体表面做匀速圆周运动的周期,则可推知天体的密度,故A正确
B:由A的推导知道,若不是贴着天体飞行的周期,则就必须还要知道天体的半径,才能知道其体积,故在不知天体半径的情况下,无法用飞船的半径和周期得到天体的密度.
C:在极地重力等于万有引力,在赤道上的重力为
,由宇航员用弹簧测力计测得某一物体在该天体的极地比赤道上重P,无法的得到天体的质量,故无法得到天体密度.故C错误
D:第一宇宙速度为:,而天体表面万有引力等于重力:
,得到:
,解得:
,所以:
=
,故若测出天体表面的重力加速度和第一宇宙速度,可以求得天体的密度.故D正确.
故选AD
已知万有引力常量为G,行星与太阳之间的距离为r,行星公转的周期为T.求太阳的质量M.
正确答案
解:设行星的质量为m,根据万有引力提供向心力,
解得:M=
答:太阳的质量M为.
解析
解:设行星的质量为m,根据万有引力提供向心力,
解得:M=
答:太阳的质量M为.
两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为( )
正确答案
解析
解:根据万有引力定律公式F=得,将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,则万有引力的大小变为原来的
.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
已知地球公转半径为r,太阳半径为R,地球公转周期为T,则在太阳表面自由落体加速度为______.
正确答案
解析
解:地球受到太阳的万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
G=
①
太阳表面自由落体加速度与太阳表面卫星的向心加速度相同,故:
G=ma ②
联立解得:
a=
故答案为:.
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