- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
“嫦娥三号”探测器计划于2013年底发射并在月球表面软着陆,目前选择在月球的虹湾地区着陆.作为先导星,“嫦娥二号”的主要任务是成功传回虹湾地区高分辨率图象,保证“嫦娥三号”探测器未来能够安全着陆.设想“嫦娥三号”贴近月球表面做匀速圆周运动,其周期为T.“嫦娥三号”在月球上着陆后,自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P.已知引力常量为G,由以上数据可以求出的物理量有( )
正确答案
解析
解:A、自动机器人用测力计测得质量为m的仪器的重力为P,即P=mg,
根据万有引力等于重力得:G=P----①
其中M为月球质量,R为月球半径.
研究“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式得:G=m
R----②
由①②得:R=,
可见,可求出月球的半径.故A正确.
B、由①②得月球的质量M=,故B正确.
C、根据P=mg,得,即可以测出月球表面的重力加速度.故C正确.
D、本题研究的是“嫦娥一号”登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,不能求出月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度,故D错误.
故选:ABC.
宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为ρ.试证明ρT2=k(万有引力恒量G为已知,k是恒量).
正确答案
证明:设行星半径为R、质量为M,飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时,有
=
即M= ①
又行星密度ρ==
②
将①代入②得 ρT2==k证毕
解析
证明:设行星半径为R、质量为M,飞船在靠近行星表面附近的轨道上运行时,有
=
即M= ①
又行星密度ρ==
②
将①代入②得 ρT2==k证毕
科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,经过观测该小行星每隔t时间与地球相遇一次(即距离最近),已知地球绕太阳公转半径是R,周期是T,设地球和小行星都是圆轨道,且在同一平面同向转动,求小行星与地球的最近距离.
正确答案
解:设小行星运行周期为T1,根据题意,有:;
对地球:;
对小行星:;
∴R1=;
∴小行星与地球最近距离S=R1-R=()R;
答:小行星与地球的最近距离为()R.
解析
解:设小行星运行周期为T1,根据题意,有:;
对地球:;
对小行星:;
∴R1=;
∴小行星与地球最近距离S=R1-R=()R;
答:小行星与地球的最近距离为()R.
若某人到达一个行星上,这个行星的半径只有地球的一半,质量也是地球的一半,则在这个行星上此人所受的引力是地球上引力的( )
正确答案
解析
解:根据万有引力定律得:F=G
已知行星的半径和质量都是地球的一半,则此人在行星上所受的万有引力和地球上万有引力之比:
=
=
=
=2
故选:A.
美国耶鲁大学的研究人员最近发现一颗新的星球,通过观测发现该星球的半径是地球的2倍,质量是地球的8倍,假设该星球有一颗近地卫星,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据知,星球的半径是地球的2倍,则体积是地球体积的8倍,质量是地球的8倍,可知星球的密度与地球的密度相同,故A错误.
B、根据得,g=
,因为星球的质量是地球的8倍,半径是地球半径的2倍,则星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍,故B错误.
C、根据v=知,星球的质量是地球的8倍,半径是地球半径的2倍,则星球的近地卫星的速度是地球近地卫速度的2倍,故C错误.
D、根据得,T=
,因为半径之比为2:1,质量之比为8:1,则周期相等,故D正确.
故选:D.
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