- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
对于万有引力定律公式中r的理解,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对做圆周运动的地球卫星而言,r是卫星的轨道半径,故A正确.B错误;
C、对地球表面的物体而言,r是物体距离地心的距离,故C错误;
D、对两个质量分布均匀的球体而言,r是两球心之间的距离,故D正确;
故选AD.
“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为r,做匀速圆周运动的周期为T.已知月球半径为R,引力常量为G.(球的体积公式V=πR3,其中R为球的半径)求:
(1)月球的质量M;
(2)月球表面的重力加速度g;
(3)月球的密度ρ.
正确答案
解:(1)对卫星,由万有引力提供向心力
=m
得:M=
(2)假设月球表面附件有一物体m′,其所受万有引力等于重力
=m′g
g=
(3)球的体积公式V=πR3,根据密度的定义,
ρ==
答:(1)月球的质量是;
(2)月球表面的重力加速度是;
(3)月球的密度是.
解析
解:(1)对卫星,由万有引力提供向心力
=m
得:M=
(2)假设月球表面附件有一物体m′,其所受万有引力等于重力
=m′g
g=
(3)球的体积公式V=πR3,根据密度的定义,
ρ==
答:(1)月球的质量是;
(2)月球表面的重力加速度是;
(3)月球的密度是.
公元1543年.哥白尼的《天体运行论》一书问世,该书预示了地心宇宙论的终结.哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动,其运动的示意图如图所示,假设行星只受到太阳的引力作用.按照哥白尼上述的现点,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于各行星的质量不同,各行星的轨道半径不等,万有引力大小不等,故A错误.
B、根据G=ma得,a=
,土星的轨道半径大,则土星的向心加速度较小,故B错误.
C、根据G=m
知,v=
,木星的轨道半径大于地球的轨道半径,则木星的线速度小于地球的线速度,故C错误.
D、根据G=mr
得,T=
,火星的轨道半径大于地球的轨道半径,则火星的周期大于地球的周期,即大于1年,故D正确.
故选:D.
人们认为某些白矮星(密度较大的恒星)每秒大约自转一周.(万有引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,地球半径约为6.4×103 km)
(1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉,它的密度至少为多少?
(2)假设某白矮星密度约为此值,且其半径等于地球半径,则它的第一宇宙速度约为多少?
正确答案
解:(1)设白矮星赤道上的物体m恰好不被甩出去,万有引力刚好提供自转所需向心力有:
则G=m(
)2R ①
可得白矮星的质量M=
根据球的体积公式知,白矮星的体积:V=πR3②
所以其平均密度ρ==
=
=1.41×1011kg/m3
(2)白矮星表面重力提供圆周运动向心力有
G=m
,解得
第一宇宙速度v=④
M=ρ•πR3⑤
所以第一宇宙速度:v==
=
=
=4.02×107m/s
答:(1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉,它的密度至少为1.41×1011kg/m3;
(2)假设某白矮星密度约为此值,且其半径等于地球半径,则它的第一宇宙速度约为4.02×107m/s.
解析
解:(1)设白矮星赤道上的物体m恰好不被甩出去,万有引力刚好提供自转所需向心力有:
则G=m(
)2R ①
可得白矮星的质量M=
根据球的体积公式知,白矮星的体积:V=πR3②
所以其平均密度ρ==
=
=1.41×1011kg/m3
(2)白矮星表面重力提供圆周运动向心力有
G=m
,解得
第一宇宙速度v=④
M=ρ•πR3⑤
所以第一宇宙速度:v==
=
=
=4.02×107m/s
答:(1)为使其表面上的物体能够被吸引住而不致由于快速转动被“甩”掉,它的密度至少为1.41×1011kg/m3;
(2)假设某白矮星密度约为此值,且其半径等于地球半径,则它的第一宇宙速度约为4.02×107m/s.
2011年8月12日,我国在西昌卫星发射中心,将巴基斯坦通信卫星1R(Paksat-1R)成功送入地球同步轨道,发射任务获得圆满成功.关于成功定点后的“1R”卫星,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.任何绕地球做圆周运动的卫星速度都小于第一宇宙速度,故A错误;
B.“1R”卫星为地球同步卫星,有四个“定”:定轨道、定高度、定速度、定周期.故B正确;
C.“1R”卫星的周期与地球自转一周时间相等,即23时56分4秒,球绕地球运行的周期大约27天,故C错误;
D..根据可知,随着半径R的增大,a在减小,故“1R”卫星的向心加速度比赤道上物体的向心加速度小,故D错误.
故选B.
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