- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
假设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为( )
正确答案
解析
解:在两极,引力等于重力,则有:mg0=G,
由此可得地球质量M=,
在赤道处,引力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律,则有:G-mg=m
R,
密度:ρ==
,解得:ρ=
;
故选:D.
在某星球表面以初速v0竖直上抛一个物体,落回到抛出点的时间为t,若物体只受该星球引力作用,万有引力恒量为G,忽略其它力的影响,已知该星球的直径为d,可推算出这个星球的质量为( )
正确答案
解析
解:根据竖直上抛运动规律可知,该星球表面的重力加速度为:
g=
又星球表面重力与万有引力相等,有:
可得星球的质量为:
M=
故选:C.
(2015春•湖北校级月考)月球质量是地球质量的,月球半径是地球半径的
,在距月球表面3.6m高有一个质量为100千克的物体自由下落.试求(g=10m/s2):
(1)它在月球上的“重力”为多大?
(2)它落到月球表面需要多长时间?
正确答案
解:(1)对星球表面上质量为m的物体:,
得:
所以
所以=1.78 m/s2
(2)由得:t=
=
=2.01 s
答:(1)月球表面的重力加速度为1.78m/s2.
(2)物体下落到月球表面所用的时间为2.01s.
解析
解:(1)对星球表面上质量为m的物体:,
得:
所以
所以=1.78 m/s2
(2)由得:t=
=
=2.01 s
答:(1)月球表面的重力加速度为1.78m/s2.
(2)物体下落到月球表面所用的时间为2.01s.
(2016•许昌模拟)由颗星体构成的系统,叫做三星系统.有这样一种简单的三星系统;质量刚好都相同的三个星体a、b、c在三者相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同周期的圆周运动,若三个星体的质量均为m,三角形的边长为a,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由几何关系知:它们的轨道半径为:r=,故A错误.
B、根据合力提供向心力有:得星体做圆周运动的周期为:T=2πa
,线速度为:v=
,向心加速度为:a′=
,故B正确,CD错误.
故选:B.
科学家在地球轨道外侧发现了一颗绕太阳运行的小行星,小行星的公转轨道与地球的公转轨道平面重合且运行方向相同,经过观察,该小行星相邻两次与地球相距最近的时间间隔为t,已知地球绕太阳公转半径为R,周期为T,设地球的公转轨道和小行星的公转轨道都是圆轨道,不考虑地球与小行星之间的作用力,求小行星与地球的最近距离.
正确答案
解:设小行星运行周期为T1,根据题意,有:
t-
t=2π;
对地球:
=m(
)2R;
对小行星:
=m1(
)2R1;
故R1=R;
故小行星与地球最近距离S=R1-R=(-1)R;
答:小行星与地球的最近距离为(-1)R.
解析
解:设小行星运行周期为T1,根据题意,有:
t-
t=2π;
对地球:
=m(
)2R;
对小行星:
=m1(
)2R1;
故R1=R;
故小行星与地球最近距离S=R1-R=(-1)R;
答:小行星与地球的最近距离为(-1)R.
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