- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
(2015秋•大庆校级期末)如图所示,飞行器P绕某星球做匀速圆周运动,星球相对飞行器的角度为θ,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据开普勒第三定律,可知轨道半径越大,飞行器的周期越长.故A错误;
B、根据卫星的速度公式v=,可知轨道半径越大,速度越小,故B错误;
C、设星球的质量为M,半径为R,平均密度为,ρ.张角为θ,飞行器的质量为m,轨道半径为r,周期为T.
对于飞行器,根据万有引力提供向心力得:G
由几何关系有:R=rsin
星球的平均密度 ρ=
由以上三式知测得周期和张角,可得到星球的平均密度.故C正确;
D、由G可得:M=
,可知若测得周期和轨道半径,可得到星球的质量,但星球的半径未知,不能求出星球的平均密度.故D错误.
故选:C.
某行星的半径是地球半径的一半,1kg的物体在该行星表面所受的引力为19.6N,则该行星的质量是地球的( )
正确答案
解析
解:地球表面重力加速度g′=9.8m/s2,
根据星球表面的万有引力等于重力列出等式=mg
M=,
1kg的物体在该行星表面所受的引力为19.6N,所以行星表面重力加速度g′=19.6m/s2,
所以该行星的质量是地球的,
故选:C.
某人造卫星沿圆轨道运行,轨道半径是R,周期为T,(万有引力常量G为已知)估算地球质量为______.
正确答案
解析
解:设地球的质量为M,卫星的质量为m.根据牛顿第二定律得:
G=m
则有:
故答案为:
宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统,其中有一种三星系统如图所示,三颗质量相等的星球位于等边三角形的三个顶点上,任意两颗星球的距离均为R,并绕其中心O做匀速圆周运动.忽略其他星球对它们的引力作用,引力常量为G,以下对该三星系统的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由几何关系知:每颗星球做圆周运动的半径:r=R,故A错误;
B、任意两个星星之间的万有引力F=;
一颗星星受到的合力,F1=F;
合力提供它们的向心力:=ma;
解得:a=;与三颗星球的质量m成正比;故B错误;
C、合力提供它们的向心力:=m
;故T=T=2πR
;故C正确;
D、合力提供它们的向心力:=m
;解得:v=
;故D正确;
本题选错误的,故选:AB.
据人民网报道,北京时间2013年12月6日17时53分,嫦娥三号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道.探测器环月运行轨道可视为圆轨
道.已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力,轨道半径为r,运动周期为T,引力常量为G.求:
(1)探测器绕月运行的速度的大小;
(2)月球的质量.
正确答案
解:(1)根据线速度与周期的关系,探测器绕月运行的线速度大小为:v=.
(2)设月球质量为M,嫦娥三号探测器的质量为m,探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律有:,
可得:
答:(1)探测器绕月运行的速度的大小为;
(2)月球的质量为.
解析
解:(1)根据线速度与周期的关系,探测器绕月运行的线速度大小为:v=.
(2)设月球质量为M,嫦娥三号探测器的质量为m,探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律有:,
可得:
答:(1)探测器绕月运行的速度的大小为;
(2)月球的质量为.
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