- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
月球绕地球转动的周期为T,轨道半径为r,由此可得地球质量的表达式为______,若地球半径为R,则其密度表达式是______.(万有引力常量为G)
正确答案
解:根据得,M=
.
地球的密度
故答案为:,
解析
解:根据得,M=
.
地球的密度
故答案为:,
我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功,并成功在月球表面实现软着陆.探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G.则下列正确的是( )
正确答案
解析
解:A、“嫦娥三号”在地表的发射速度大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度,故A正确;
B、椭圆轨道的轨道半长轴和近月圆轨道的轨道半径不相等,因此周期不相同,故B错误;
C、从近月圆轨道需要点火减速才能进入椭圆轨道,故C正确;
D、月球质量,除以体积得到月球密度
,根据自由落体运动下落高度为h,运动时间为t,有
得到
代入上述密度表达式中,
,故D正确.
故选:ACD
根据观察,在土星外层有一个环,为了判断环是土星的连续物还是小卫星群.可测出环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、若是土星的一部分 则各层转动的角速度相等,根据v=ωR得:v∝R,故C正确,A错误.
BD、若该层是土星的小卫星群,则向心力等于万有引力,根据得:v2=
,即v2∝
.故B错误,D正确.
故选:CD.
国际研究小组借助于智利的甚大望远镜,观测到了一组双星系统,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动,此双星系统中体积较小成员能“吸食”另一颗体积较大星体表面物质,达到质量转移的目的,被吸食星体的质量远大于吸食星体的质量.假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变,则在最初演变的过程中( )
正确答案
解析
解:A、它们之间的万有引力为F=,根据数学知识得知,随着△m的增大,F先增大后减小.故A错误.
B、设体积较小的星体质量为m1,轨道半径为r1,体积大的星体质量为m2,轨道半径为r2.双星间的距离为L.转移的质量为△m.
对m1:=(m1+△m)ω2r1…①
对m2:=(m2-△m)ω2r2…②
由①②得:ω=,总质量m1+m2不变,两者距离L不变,则角速度ω不变.故B正确.
C、由②得:ω2r2=,ω、L、m1均不变,△m增大,则r2 增大,即体积较大星体圆周运动轨迹半径变大.由v=ωr2得线速度v也增大.故C、D错误.
故选:B.
航天员在月球上做自由落体实验,将某物体由距离月球表面高h处由静止释放,经时间t落到月球表面,已知月球半径为R(h远小于R),引力常量为G,试求:
(1)月球的质量M
(2)飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的线速度大小v.
正确答案
解:(1)由自由落体运动的规律可知:h=gt2
解得月球表面重力加速度:g= ①
在月球表面,万有引力与重力相等,
=mg ②
由①②得:月球的质量M=,③
(2)万有引力提供向心力,即=m
④
由③④解得:v=
答:(1)月球的质量是;
(2)飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的线速度大小是.
解析
解:(1)由自由落体运动的规律可知:h=gt2
解得月球表面重力加速度:g= ①
在月球表面,万有引力与重力相等,
=mg ②
由①②得:月球的质量M=,③
(2)万有引力提供向心力,即=m
④
由③④解得:v=
答:(1)月球的质量是;
(2)飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的线速度大小是.
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