- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
已知火星半径是地球半径的,质量是地球质量的
.地球表面重力加速度是g,若人在地面上能跳起的最大高度是h,在忽略星球自转影响的条件下,下述分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据万有引力等于重力得:G=mg,g=
,知火星表面重力加速度时地球表面重力加速度的
倍,则火星表面重力加速度为
g,故A错误.
B、根据万有引力提供向心力G=m
,得:v=
,知火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
倍.故B正确.
C、卫星近地运行时速度最大,周期最小,最小周期为 T=,因火星半径是地球半径的
,火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
倍,则得:火星卫星的最小周期是地球卫星最小周期的
,故C错误.
D、因为火星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的倍,根据h=
,知火星上跳起的高度是地球上跳起高度的
倍,为
,故D正确.
故选:BD
2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察.嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示.假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力.则( )
正确答案
解析
解:A、根据万有引力提供向心力,可以解出月球的质量M=
,由于不知道月球的半径,无法知道月球的体积,故无法计算月球的密度.故A错误.
B、嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速,使万有引力大于向心力做近心运动,才能进入进入环月段椭圆轨道.故B错误.
C、嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中,距离月球越来越近,月球对其引力做正功,故速度增大,即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度,故C错误.
D、嫦娥三号在动力下降阶段,高度下降,引力做正功,故引力势能减小,故D正确.
故选:D.
一宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上.用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,g′表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度,FN表示人对秤的压力,下面说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:(1)忽略地球的自转,万有引力等于重力:
在地球表面处:mg=G,则GM=gR2,
宇宙飞船:m′g‘=G,g′=
=
,故AB错误;
(2)宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动,
飞船舱内物体处于完全失重状态,即人只受万有引力(重力)作用,
所以人对秤的压力FN=0,故C正确,D错误;
故选C.
如图所示.宇航员站在某星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度V抛出一个小球.测得小球经时间t落到斜面上另一点Q.斜面的倾角为θ已知该星球半径为R,求:
(1)该星球表面的重力加速度?
(2)该星球的第一宇宙速度?
正确答案
解:(1)小球在斜面上平抛并落在斜面上知,小球平抛的位移与水平方向夹角为θ,根据平抛知识知:
小球在水平方向做匀速直线运动,位移为:x=vt
小球在竖直方向做自由落体运动,位移为:y=
由题意有:tan=
由此可得星球表面的重力加速度为:g=
(2)星球表面的卫星圆周运动时重力提供圆周运动向心力有:
mg=
所以星球的第一宇宙速度为:v==
答:(1)该星球表面的重力加速度为;
(2)该星球的第一宇宙速度为.
解析
解:(1)小球在斜面上平抛并落在斜面上知,小球平抛的位移与水平方向夹角为θ,根据平抛知识知:
小球在水平方向做匀速直线运动,位移为:x=vt
小球在竖直方向做自由落体运动,位移为:y=
由题意有:tan=
由此可得星球表面的重力加速度为:g=
(2)星球表面的卫星圆周运动时重力提供圆周运动向心力有:
mg=
所以星球的第一宇宙速度为:v==
答:(1)该星球表面的重力加速度为;
(2)该星球的第一宇宙速度为.
已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则他们的公转周期之比为______.
正确答案
b:1
解析
解:由开普勒第三定律得:,它们的公转周期的平方之比等于b3:1;
则它们的公转周期之比为b:1.
故答案为:b:1
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