- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
已知地球自转周期为T,地球半径为R,引力常量为G,地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍,则地球同步卫星的速度大小为______;地球的质量为______.
正确答案
解析
解:地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍,所以同步卫星离的轨道半径为7R.
根据线速度定义得:v==
=
同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得:
=m(R+6R)
M=
故答案为:,
.
在近似计算时,可以把地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,平均半径为1.5×1011m,则可以算出太阳的质量大约为多少?(G=6.7×10-11N.m2/kg2)
正确答案
解:地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力G=
,
则有太阳的质量M=
代入数据,解之得M=2×1030 kg
答:太阳的质量大约为2×1030 kg
解析
解:地球绕太阳公转看做是匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力G=
,
则有太阳的质量M=
代入数据,解之得M=2×1030 kg
答:太阳的质量大约为2×1030 kg
2010年10月1日,我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星.“嫦娥二号”在距月球表面100km高度的轨道上做圆周运动,这比“嫦娥一号”距月球表面200km的圆形轨道更有利于对月球表面做出精细测绘.已知月球的质量约为地球质量的
,月球的半径约为地球半径的
,地球半径为6400km,地球表面附近的重力加速度为9.8m/s2.求:
(1)月球表面附近的重力加速度;
(2)“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比.
正确答案
解:(1)质量为m的物体,在地球表面附近 =mg地①
在月球表面附近 =mg月 ②
由①②得:=1.9 m/s2
(2)设探月卫星圆轨道半径为r,则
则v=
对于“嫦娥一号”r1=R月+200 km=1800 km
对于“嫦娥二号”r2=R月+100 km=1700 km
“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比为:
=0.97
答:(1)月球表面附近的重力加速度是1.9 m/s2;
(2)“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比为0.97.
解析
解:(1)质量为m的物体,在地球表面附近 =mg地①
在月球表面附近 =mg月 ②
由①②得:=1.9 m/s2
(2)设探月卫星圆轨道半径为r,则
则v=
对于“嫦娥一号”r1=R月+200 km=1800 km
对于“嫦娥二号”r2=R月+100 km=1700 km
“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比为:
=0.97
答:(1)月球表面附近的重力加速度是1.9 m/s2;
(2)“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比为0.97.
神舟六号载人航天飞船经过115小时32分钟的太空飞行,绕地球飞行77圈,飞船返回舱终于在2005年10月17日凌晨4时33分成功着陆,航天员费俊龙、聂海胜安全返回.已知万有引力常量G,地球表面的重力加速度g,地球的半径R.神舟六号飞船太空飞行近似为圆周运动.则下列论述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、根据题意,“神舟六号”飞船的飞行周期T=≈115.53h≈4.81天,飞船围绕地球做圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则有
G,得 T=2π
=2
,则可求出飞船绕地球的太空飞行离地球表面的高度h.故A正确.
B、神舟六号飞船在绕地球的太空飞行的加速度为a=,由上分析可知,可以求出加速度a.故B正确.
C、飞船在减速下降时,其加速度向上,处于超重状态,故C正确.
D、由于飞船的周期小于月球的周期,那么环绕速度大于月球的速度,故D错误;
本题选错误的,故选D
火星的半径是地球半径的,火星质量是地球质量的
,忽略火星和地球的自转,火星上的重力加速度g火,火星与地球上重力加速度g地之比
=______.地球表面上可举起60kg杠铃的人,到火星上用同样的力可举起的质量是______kg.
正确答案
解:根据星球表面的万有引力等于重力知道
=mg
得出:g=
火星的半径是地球半径的,火星质量是地球质量的
,
所以火星与地球上重力加速度g地之比=
=
所以火星表面的重力加速度是0.4g.
地球表面上可举起60kg杠铃的人,说明这个人能施加的最大力F=mg地到火星上用同样的力F=mg地=m′g火所以m′=150Kg,即到火星上用同样的力可举起的质量是150Kg.
故答案为:;150
解析
解:根据星球表面的万有引力等于重力知道
=mg
得出:g=
火星的半径是地球半径的,火星质量是地球质量的
,
所以火星与地球上重力加速度g地之比=
=
所以火星表面的重力加速度是0.4g.
地球表面上可举起60kg杠铃的人,说明这个人能施加的最大力F=mg地到火星上用同样的力F=mg地=m′g火所以m′=150Kg,即到火星上用同样的力可举起的质量是150Kg.
故答案为:;150
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