- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
如图所示,O为地球球心,R为地球半径,一宇宙飞船在绕地球做椭圆运动,轨道上距地 心最远点P到地心的距离为3R为研究方便,假设地球是一质量均匀的球体,且不考虑 自转,仅考虑宇宙飞船在地球引力作用下运动,用g表示地球表面的重为加速度.则( )
正确答案
解析
解:A、B、万有引力等于重力,故:
①
联立解答:
gp=g
故A正确,B错误;
C、D、在P点,由于是向心运动,故万有引力大于对应圆轨道需要的向心力,故:
②
联立①②解得:
vp<
故C正确,D错误;
故选:AC.
两颗靠得较近的天体叫双星,它们以两者重心连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、双星的角速度相同,与质量无关,故A错误;
C、不管双星质量大小关系如何,双星受到相互的吸引力总是大小相等的,分别等于它们做匀速圆周运动的向心力,故C错误;
D、对于双星分别有G=Mω2R,G
=mω2r,R:r=m:M,故D错误;
B、线速度之比v:v′=ωR:ωr=R:r=m:M,故B正确.
故选:B
2007年10月24日,中国首颗探月卫星“嫦娥一号”从西昌卫星发射中心发射升空,11月26日,中国第一幅月图完美亮相,中国首次月球探测工程取得圆满成功.我国将在2017年前后发射一颗返回式月球软着陆器,进行首次月球样品自动取样并安全返回地球.假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为α,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度g′;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
正确答案
解:(1)在水平方向上有:v0t=Lcosα,
竖直方向上有:,
联立解得:.
(2)根据,人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为:
v==
.
答:(1)月球表面的重力加速度为.
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为.
解析
解:(1)在水平方向上有:v0t=Lcosα,
竖直方向上有:,
联立解得:.
(2)根据,人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为:
v==
.
答:(1)月球表面的重力加速度为.
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度为.
地球绕太阳的运动可以近似地看做匀速圆周运动,其运动的轨道半径为r=1.5×1011m,周期为365天.流星的某碎块质量为10kg,高速向太阳运动.当其经过地球轨道的某处A时,速度达到12km/s.则此流星碎块在A 处受到太阳的引力大小为______(若太阳与行星间的引力和太阳对流星碎块的引力是同种性质的力)
正确答案
5.9×10-2N
解析
解:地球绕太阳运动时,万有引力提供向心力,故:
G=m地(
)2r
解得:
M==
kg=2.0×1030kg
根据万有引力定律,此流星碎块在A处受到太阳的引力大小为:
F==
N≈5.9×10-2N
故答案为:5.9×10-2N.
宇航员在月球表面做了如下实验,在离月球表面高为H处以v0水平抛出一个小球,测得小球落地前的瞬间速度为2v0,已知月球的半径这R0.试求:(已知万有引力常量为G)
(1)在月球表面发射一颗环月卫星的最小发射速度;
(2)月球的平均密度的大小.
正确答案
解:(1)设约球表面的重力加速度为g′,根据竖直方向自由落体运动知h=g′t2 ①
由运动的合成与分解 ②
由①②解得加速度g′=
若在月球表面发射一颗卫星,最小速度为v1,则
mg′=m
由此得v
(2)设月球的密度为ρ,由(1)知g′=
又M=
由此得ρ=
答:(1)在月球表面发射一颗环月卫星的最小发射速度v;
(2)月球的平均密度的大小为ρ=.
解析
解:(1)设约球表面的重力加速度为g′,根据竖直方向自由落体运动知h=g′t2 ①
由运动的合成与分解 ②
由①②解得加速度g′=
若在月球表面发射一颗卫星,最小速度为v1,则
mg′=m
由此得v
(2)设月球的密度为ρ,由(1)知g′=
又M=
由此得ρ=
答:(1)在月球表面发射一颗环月卫星的最小发射速度v;
(2)月球的平均密度的大小为ρ=.
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