- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
一颗中子星的质量为2.0×1030kg,半径为10km,不考虑自转影响,试求:该星球表面的自由落体加速度?(万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2)
正确答案
解:据题不考虑自转影响,则物体在中子星表面时中子对物体的万有引力等于其重力,则有:
G=mg
则得 g==
=1.3×1012m/s2.
答:该星球表面的自由落体加速度是1.3×1012m/s2.
解析
解:据题不考虑自转影响,则物体在中子星表面时中子对物体的万有引力等于其重力,则有:
G=mg
则得 g==
=1.3×1012m/s2.
答:该星球表面的自由落体加速度是1.3×1012m/s2.
2015年5月25日天文爱好者即将迎来“土星冲日”的美丽天象.“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧,二者几乎成一条直线,如图.该天象每378天发生一次,土星和地球绕太阳公转的方向相同,公转轨迹都近似为圆,根据我们所学知识可知( )
正确答案
解析
解:AB、根据得,
,
,土星的轨道半径大,公转速率小,向心加速度小,故A、B错误.
C、假如土星适度加速,万有引力不够所需的向心力,做离心运动,不可能与地球实现对接.故C错误.
D、地球公转周期为365天,这378天多走了这13天正好又发生了此次天象,那么可以求出地球此时相对原来位置所走的角度:,
可知地球偏离原来位置的度数x,土星却走了378天,则有:,解得y≈1.06×104天.故D正确.
故选:D.
宇航员在某星球表面以初速度v0竖直向上抛出一个物体,物体上升的最大高度为h.已知该星球的半径为R,且物体只受该星球引力作用.
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星,求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期.
正确答案
解:(1)因为上抛物体做匀减速直线运动,已知初速度v0、末速度v=0、位移为h,据:
v02=2gh
(2)卫星贴近表面运转,重力提供万有引力,
答:(1)该星球表面的重力加速度是;
(2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星,该卫星做匀速圆周运动的线速度是,周期是
.
解析
解:(1)因为上抛物体做匀减速直线运动,已知初速度v0、末速度v=0、位移为h,据:
v02=2gh
(2)卫星贴近表面运转,重力提供万有引力,
答:(1)该星球表面的重力加速度是;
(2)如果要在这个星球上发射一颗贴近它表面运行的卫星,该卫星做匀速圆周运动的线速度是,周期是
.
地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若高处某处的重力加速度为,则该处距地面的高度为( )
正确答案
解析
解:设地球的质量为M,物体质量为m,物体距地面的高度为h.根据万有引力近似等于重力,在地球表面,有:
mg=G
在高度为h处,有:m•=G
联立解得:h=(-1)R
故选:B.
月球表面重力加速度只有地球表面重力加速度的,一根绳子在地球表面能拉着3kg的重物产生最大为10m/s2的竖直向上的加速度,g地=10m/s2,将重物和绳子均带到月球表面,用该绳子能使重物产生沿月球表面竖直向上的最大加速度为( )
正确答案
解析
解:在地球上,由牛顿第二定律得:F-mg=ma,
解得绳子的最大拉力:F=60N,
在月球上,由牛顿第二定律的:F-mg′=ma′,
已知:g′=g=
m/s2,
解得:a′≈18.3m/s2;
故选:C.
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