- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
“嫦娥三号”于2013年12月l4日21时11分在月球上成功着陆,圆了中华民族千年登月梦,也激起了我们对月球的浓厚兴趣.如图是“玉兔号”月球车从着陆器上行驶到月面的场景,已知月球上没有大气,月球表面重力加速度大约是地球的
,则( )
正确答案
解析
解:A、根据公式h=,v0相等时,g越小,h越大,则知在月球上人能跳得比地球上更高,故A正确.
B、由于没有大气,则重物与轻物下落一样快,所以在月球上硬币与羽毛下落一样快,故B错误.
C、由G=mg,m相等时,G与g成正比,则知月球车在月球上受到的重力比地球上小,故C错误.
D、惯性由物体的质量决定,与地理位置无关,所以月球车在月球上和地球上的惯性相同,故D错误.
故选:A.
为了实现人类登陆火星的梦想,近期我国宇航员王跃与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动.已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的
,自转周期也基本相同.地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是h,在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据万有引力定律的表达式F=,已知火星半径是地球半径的
,质量是地球质量的
,所以王跃在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的
倍.故A错误;
B、根据万有引力定律的表达式F=,已知火星半径是地球半径的
,质量是地球质量的
,所以火星表面的重力加速度是
,故B错误;
C、由,得v=
已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的
,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
倍.故C正确;
D、王跃以v0在地球起跳时,根据竖直上抛的运动规律得出:可跳的最大高度是 h=,
由于火星表面的重力加速度是,王跃以相同的初速度在火星上起跳时,可跳的最大高度h′=
.故D错误.
故选:C.
火星的质量是地球质量的m倍,它的公转轨道的半径是地球公转轨道半径的n倍,则太阳对火星的引力是对地球引力的多少倍( )
正确答案
解析
解:根据万有引力定律有,令太阳质量为M,则火星受到太阳的引力
=
=
=
故ABD错误,C正确.
故选:C.
一物体在地面上受到的重力为160N,现将它放置在航天飞机中的某一支持物上,在航天飞机随火箭以a=5m/s2的加速度向上加速升空的过程中,某时刻测得物体对支持物的压力大小为90N,则此时航天飞机距地面的高度为______m,处于______状态(填“平衡”、“超重”或“失重”).(g=10m/s2,地球半径取6.4×106m)
正确答案
1.92×107
超重
解析
解:物体的质量为:m==
kg=16kg
设此时火箭上升到离地球表面的高度为h,火箭上物体受到的支持力为N,物体受到的重力为mg′,据牛顿第二定律.有:
N-mg′=ma
则g′=-a=
-5=
m/s2=0.625m/s2
在h高处有:mg′=
在地球表面处有:mg=
联立以上三式得:h=3R=3×6.4×106m=1.92×107m
由于火箭的加速度向上,所以处于超重状态.
故答案为:1.92×107,超重
我国的月球探测卫星“嫦娥”二号已成功发射升空.假设该卫星的绕月轨道是圆形的,且距离月球表面高度为h,并已知该卫星的运行周期为T,月球的半径为R,万有引力常量为G.求:
(1)“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度;
(2)月球的质量.
正确答案
解:(1)由T=
其中卫星的轨道半径r=R+h
得“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度v=.
(2)“嫦娥”二号在绕月飞行时,由牛顿第二定律得=mr(
)2
所以M=(R+h)3.
答:(1)“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度为;
(2)月球的质量为(R+h)3
解析
解:(1)由T=
其中卫星的轨道半径r=R+h
得“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度v=.
(2)“嫦娥”二号在绕月飞行时,由牛顿第二定律得=mr(
)2
所以M=(R+h)3.
答:(1)“嫦娥”二号在绕月轨道上运行的速度为;
(2)月球的质量为(R+h)3
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