- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
火星的半径是地球半径的一半,其质量是地球质量,一宇航员在地球上最多能举起100kg的物体,那么他在火星上最多能举起的物体质量为( )
正确答案
解析
解:根据星球表面的万有引力等于重力,有:
=mg
解得:
g=
火星的半径是地球半径的,火星质量是地球质量的
,所以火星与地球上重力加速度之比:
=
宇航员在地球上最多能举起100kg的物体,由于举力一定,故:
F=m地g地=m火g火
解得:
m火==
=225kg
故选:B.
已知地球半径为X m,地表重力加速度为Y m/s2,万有引力恒量G=Z Nm2/kg2,则地球的质量为______kg,地球的密度为______kg/m3.(用XYZ表示)
正确答案
解析
解:设地球表面上一物体的质量为m,根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力,有:,
解得:M==
根据密度的定义式,可得地球的密度为=
故答案为:;
.
如果设行星的质量为m,绕太阳运动的线速度为v,公转周期为T,轨道半径为r,太阳的质量为M,则下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、引用公式F=,这个关系式实际上是牛顿第二定律,抓住引力提供向心力得出的,故A正确.
B、引用公式v=,这个公式是匀速圆周运动线速度与周期的关系式,故B正确.
C、引入了公式=k,这个公式实质上是开普勒第三定律,是不可以在实验室中得到验证的,故C正确.
D、教材在探究太阳与行星间的引力大小F的规律时,得到的关系式F∝之后,根据牛顿第三定律得出F∝
,最终关系式用数学方法合并成F∝
,故D错误.
本题选错误的,故选:D.
据新华社2013年3月3日报道“嫦娥二号”发射任务定于2013年下半年进行•假设在“嫦娥三号”发射后,在着陆前绕月球表面做圆周运动时,测得掠过处的重力加速度为a(可认为是月球表面的重力加速度),已知引力常过为G,“嫦娥三号”的质量为m,则根据以上信息可计算出( )
正确答案
解析
解:“嫦娥三号”探测器绕月球做圆周运动,根据牛顿第二定律,有:
F=G=ma ①
其中:
M=ρ• ②
联立解得:
R=
F=ma
ρ=
故只能求解出“嫦娥三号”在月球表面做圆周运动时月球对其的引力大小,不能求解月球质量、密度和半径;
故选:D.
“嫦娥三号”卫星和“长征三号乙遥二十三”运载火箭分别于2013年9月12日和11月1日先后运抵西昌卫星发射中心,年底择机发射.“嫦娥三号”发射升空后,预计100多个小时后靠近月球,先绕月球转几圈“热热身”,做好各项准备,等地面下达“落月”指令后着陆在月球上.假设它“热身”时在离月球表面高度为10km的圆轨道上绕月球作匀速圆周运动.已知:月球半径和地球半径之比1:4,月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比1:6,地球的第一宇宙速度为7.9km/s,近地卫星的周期约为84min.由此可求出( )
正确答案
解析
解:“嫦娥三号”绕月球或者地球表面做匀速圆周运动时,重力等于向心力,根据牛顿第二定律,有:
mg=m=m
①
解得:
v= ②
T=2 ③
A、根据②式,在月球和地球表面的第一宇宙速度之比为:
=
=
;
解得:=
km/s≈1.6km/s;故A正确;
B、由于①式中的质量m约去,故无法求解“嫦娥三号”的质量,故B错误;
C、根据③式,“嫦娥三号”在月球和地球表面的周期之比为:
=
=
;
解得:;故C正确;
D、由于无法求解“嫦娥三号”的质量,故也就无法求解月球对“嫦娥三号”的引力;故D错误;
故选:AC.
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