- 万有引力定律及其应用
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已知地球和冥王星半径分别为r1、r2,公转半径分别为r1′、r2′,公转线速度分别为v1′、v2′,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为ρ1、ρ2,地球第一宇宙速度为v1,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为v2,则下列关系正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据万有引力提供向心力:=m
v=
地球和天王星的公转半径之比为r1′:r2′,所以公转速度之比=
故A正确;
B、根据万有引力提供向心力:=m
,v=
由于不知道地球和天王星的质量比,所以无法求出,故B错误.
C、重力加速度g=(其中r′为公转半径),可得gr′2=GM日为定值,故g1r1′2=g2r2′2,故C错误.
D、根据星体密度公式ρ==
(其中T为星球表面卫星运行的周期,r为星球半径),故
为定值,故ρ1r12v22=ρ2r22v12,故D正确.
故选AD.
用m表示人造地球同步卫星的质量,h表示它离地面的高度,R0表示地球半径,g0表示地球表面处的重力加速度,ω0表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受地球对它的万有引力大小是( )
正确答案
解析
解:在地球表面,由重力等于万有引力得mg=G----①
在卫星位置,由重力等于万有引力得mg′=G----②
通讯卫星所受万有引力的大小F=ma=mg′.
同步卫星做圆周运动由万有引力提供向心力得:F=mω02(R+h)=mg′
所以F=mω02(R0+h)==
故C正确,ABD错误.
故选:C
已知地球半径为R,地表重力加速度为g,万有引力恒量G,则地球的质量为______.
正确答案
解析
解:根据得:
M=.
故答案为:
有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动),以速度v接近行星表面匀速飞行,测出运动的周期为T,已知引力常量为G,则可得( )
正确答案
解析
解:A.根据周期与线速度的关系T=可得:R=
,故A正确;
C.根据万有引力提供向心力=m
可得:M=
,故C错误;
B.由M=πR3•ρ得:ρ=
,故B正确;
D.行星表面的万有引力等于重力,=m
=mg得:g=
,故D正确.
故选:ABD
随着科技的发展,未来我国的探测月球的探测器在考查完成后将返回地球,其过程如图所示,有关探测器的运行下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、探测器从轨道I转移到轨道Ⅱ需要加速,故探测器在轨道Ⅱ上的机械能大于轨道I上的机械能,故A正确;
B、根据卫星的环绕速度公式v=,由于地球的质量大,故在地球上转动快,公转周期小,故B错误;
C、探测器在轨道Ⅲ上经过M点与探测器在轨道I上过M点万有引力相同,根据牛顿第二定律,加速度相同,故C错误;
D、在轨道Ⅱ上运行时只有万有引力做功,故机械能守恒,由于在N点的势能大,故动能小,故探测器在轨道Ⅱ上过M点的速度大于过N点的速度,故D正确;
故选:AD
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