- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
地球表面有两个50kg的物体,相距0.5m,求它们之间的万有引力.(引力常数G=6.67×10-11m3/kg.s2)
正确答案
解:根据万有引力定律F=G,代入数据,
F=6.67×10-11×N=6.67×10-7N
答:它们之间的万有引力为6.67×10-7N.
解析
解:根据万有引力定律F=G,代入数据,
F=6.67×10-11×N=6.67×10-7N
答:它们之间的万有引力为6.67×10-7N.
人造地球卫星做半径为r,线速度大小为v的匀速圆周运动.当其角速度变为原来的倍后,运动半径变为______,线速度大小变为______.
正确答案
2r
解析
解:万有引力提供向心力,得:
得:
得:
又:
故答案为:2r,
如图所示,一航天器围绕地球沿椭圆形轨道运动,地球的球心位于该椭圆的一个焦点上,A、B两点分别是航天器运行轨道上的近地点和远地点.若航天器所受阻力可以忽略不计,则该航天器( )
正确答案
解析
解:A、根据开普勒第二定律可知:在近地点的速度大于远地点的速度,所以A点的速度大于B点的速度,即由近地点A运动到远地点B的过程中动能减小,故A错误;
B、万有引力指向地心,从A到B的过程,位移的方向与万有引力的方向相反,故万有引力做负功,故B错误;
C、根据牛顿第二定律和万有引力定律得:a=,因为A的轨道半径小于B的轨道半径,所以在近地点A的加速度大于它在远地点B的加速度,故C错误.
D、当卫星的速度增加到第二宇宙速度时,将脱离地球的束缚,到太阳系中绕太阳运动,故D正确;
故选:D.
天宫一号目标飞行器,是我国自主研制的全新的载人飞行器,它可以与载人飞船进行多次对接.已知“天宫一号”飞行器质量为m,运行高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g.求:
(1)天宫一号飞行高度处的重力加速度的大小;
(2)天宫一号的运行周期.
正确答案
解:(1)天宫一号在地球表面所受万有引力近似等于重力
mg=G
在距地面h高处
mg′=G
解得:g′==
g
(2)因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道,万有引力充当向心力,所以:
解得:周期T=
答:(1)天宫一号飞行高度处的重力加速度的大小为g;
(2)天宫一号的运行周期为.
解析
解:(1)天宫一号在地球表面所受万有引力近似等于重力
mg=G
在距地面h高处
mg′=G
解得:g′==
g
(2)因为天宫一号的运行轨道看做圆轨道,万有引力充当向心力,所以:
解得:周期T=
答:(1)天宫一号飞行高度处的重力加速度的大小为g;
(2)天宫一号的运行周期为.
在未来的某一天,小华驾驶我国自主研发的航天飞行器着陆在没有大气的某星球上,他做了一个实验,只见他用手以初速度v0竖直向上抛出一个可视为质点的小球,经过时间t重新回到他手中(设手的位置不变).又知道当航天飞行器在靠近该星球表面作圆周运动飞行时测得其环绕周期是T,已知万有引力常量为G,根据上述数据,试求:
(1)该星球表面的重力加速度g大小
(2)该星球的半径R和质量M.
正确答案
解:(1)在月球表面以速度v0向上抛出小球,月球表面的重力加速度为g
根据匀减速运动的速度公式v0=gt,
所以;
(2)当航天飞行器在靠近该星球表面作圆周运动飞行时,根据重力提供向心力
mg=,
解得,
根据星球表面的重力等于万有引力,
所以=
.
答:(1)该星球表面的重力加速度g大小为.
(2)该星球的半径R为,质量M为
.
解析
解:(1)在月球表面以速度v0向上抛出小球,月球表面的重力加速度为g
根据匀减速运动的速度公式v0=gt,
所以;
(2)当航天飞行器在靠近该星球表面作圆周运动飞行时,根据重力提供向心力
mg=,
解得,
根据星球表面的重力等于万有引力,
所以=
.
答:(1)该星球表面的重力加速度g大小为.
(2)该星球的半径R为,质量M为
.
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