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题型: 单选题
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单选题

一行星的半径是地球半径的2倍,密度与地球的密度相同.在此行星上以一定的初速度竖直上抛一个质量为m物体,上升的高度为h,则在地球上以同样大小的初速度竖直上抛一质量为2m的物体,上升的高度为(空气阻力不计)(  )

Ah

B2h

C3h

D4h

正确答案

B

解析

解:M=ρV=,知行星与地球的质量比为8:1.

万有引力等于重力,g=,得:=2.

竖直上抛运动的最大高度h=,所以它们的在行星上和在地球上的高度比为1:2.所以在地球上以同样大小的初速度竖直上抛一质量为2m的物体,上升的高度为2h.故B正确,A、C、D错误.

故选B.

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题型: 多选题
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多选题

我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站.如图所示,关闭动力的航天飞船在月球引力作用下向月球靠近,并将沿椭圆轨道与空间站在B处对接,已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,下列说法中正确的是(  )

A图中航天飞机正减速飞向B处

B航天飞船在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速

C根据题中条件可以算出月球质量

D根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小

正确答案

B,C

解析

解:A、关闭动力的航天飞船在月球引力作用下向月球靠近,引力做正功,故航天飞机加速运动,故A错误;

B、航天飞船在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速,否则会沿着原轨道返回,故B正确;

C、绕月空间站只受万有引力,提供向心力,根据牛顿第二定律,有:G,解得:M=,故C正确;

D、由于空间站质量未知,故无法求解空间站受到月球引力的大小,故D错误;

故选:BC.

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题型:简答题
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简答题

设地球自转角速度为ω,质量为M,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R,求:同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比.

正确答案

解:设物体的质量为m

在南极  

在赤道  

故      

解得:

答:同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为

解析

解:设物体的质量为m

在南极  

在赤道  

故      

解得:

答:同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为

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题型: 单选题
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单选题

A、B两颗行星,各有一颗卫星,卫星轨道接近各自的行星表面,如果两行星的质量比为MA:MB=q,两行星的半径比为RA:RB=p,则两卫星的周期之比为(  )

A

Bq

Cp

Dq

正确答案

C

解析

解:研究同卫星绕行星做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:

=mr

解得:

T=2π

在行星表面运动,轨道半径可以认为就是行星的半径.

两行星质量之比为MA:MB=q,半径之比为RA:RB=p,所以两卫星周期之比:

=

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

神舟十号飞船环绕地球做匀速圆周运动的周期为T.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响,求:

(1)地球的质量M;

(2)飞船距离地面的高度h.

正确答案

解:(1)不考虑地球自转的影响,地球表面的物体受到的重力约等于地球对它的万有引力.设物体的质量为m0,有:

解得地球的质量为:

(2)地球对飞船的万有引力提供其绕地球做匀速圆周运动的向心力,有:

解得:

答:(1)地球的质量M为

(2)飞船距离地面的高度h为

解析

解:(1)不考虑地球自转的影响,地球表面的物体受到的重力约等于地球对它的万有引力.设物体的质量为m0,有:

解得地球的质量为:

(2)地球对飞船的万有引力提供其绕地球做匀速圆周运动的向心力,有:

解得:

答:(1)地球的质量M为

(2)飞船距离地面的高度h为

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