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题型: 单选题
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单选题

阋神星,是一个已知最大的属于柯伊伯带及海王星外天体的矮行星,因观测估算比冥王星大,在公布发现时曾被其发现者和NASA等组织称为“第十大行星”.若将地球和阋神星绕太阳的运动看作匀速圆周运动,它们的运行轨道如图所示.已知阋神星绕太阳运行一周的时间约为557年,设地球绕太阳运行的轨道半径为R,则阋神星绕太阳运行的轨道半径约为(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:根据开普勒第三定律,有

解得=

故选:C

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题型: 多选题
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多选题

对于万有引力定律的数学表达式F=G,下列说法正确的是(  )

A公式中G为引力常数,是实验测定的

Br趋近于零时,万有引力趋于无穷大

Cm1、m2之间的万有引力总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关

Dm1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对平衡力

正确答案

A,C

解析

解:A、公式中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得.故A正确;

B、公式从数学角度讲:当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零.万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用.而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式.故B错误;

C、m1、m2之间的万有引力是属于相互作用力,所以总是大小相等,与m1、m2的质量是否相等无关,却与它们的质量乘积有关.故C正确;

D、m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力.不是一对平衡力.故D错误;

故选:AC

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题型: 多选题
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多选题

据报道,我国首颗数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是(  )

A运行速度大于7.9 km/s

B离地面高度一定,相对地面静止

C向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

D绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大

正确答案

B,D

解析

解:A、由万有引力提供向心力得:

G=m

解得:

v=

线速度v随轨道半径 r的增大而减小,v=7.9 km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度,因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9 km/s,故A错误;

B、同步卫星和赤道上的物体具有相同的角速度,所以卫星相对地面静止,轨道半径一定,所以离地面的高度一定,故B正确;

C、同步卫星的角速度与赤道上物体的角速度相等,根据a=rω2,同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度,故C错误;

D、根据G=mω2r可知:轨道半径越大,角速度越小.同步卫星的轨道半径小于月球绕地球的轨道半径,所以同步卫星绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度.故D正确;

故选:BD.

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题型:填空题
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填空题

如图,三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M(M≫m1,M≫m2),在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径之比为ra:rb=1:3,则它们的周期之比Ta:Tb=______,从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线有______次.

正确答案

1:

8

解析

解:万有引力提供向心力,则有:G=m1ra,G=m2rb;

所以Ta:Tb=1:

设每隔时间t,a、b共线一次,则(ωab)t=π,所以t=

故b运动一周的过程中,a、b、c共线的次数为:n==Tb()=8.

故答案为:1:,8

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题型:填空题
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填空题

神舟十号载人飞船,在经历15天的太空飞行后顺利返回.已知地球半径为R,地球表面附近重力加速度为g.

(1)飞船在竖直发射升空的加速过程中,宇航员处于超重状态.设点火后不久仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的5倍,求此时飞船的加速度.

(2)设飞船变轨后沿圆形轨道环绕地球运行,运行周期为T,求飞船离地面的高度.

正确答案

解析

解:(1)根据牛顿第二定律得:5mg-mg=ma,

解得:a=4g=40m/s2

(2)根据万有引力提供向心力得:

根据万有引力等于重力得:

解得:h=

答:(1)飞船的加速度大小为40m/s2

(2)飞船离地面的高度h=

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