- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球.经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L.已知两落地点在同一水平面上,已知该星球的质量M,万有引力常数为G.求星球的半径R.
正确答案
解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得右图:
L2=h2+(vt)2
依图可得:
联立以上各式解得:质量为m的物理在星球表面所受重力等于万有引力,得:
解得星球半径为:=
答:星球的半径为.
解析
解:设第一次抛出速度为v、高度为h,根据题意可得右图:
L2=h2+(vt)2
依图可得:
联立以上各式解得:质量为m的物理在星球表面所受重力等于万有引力,得:
解得星球半径为:=
答:星球的半径为.
“嫦娥三号”探月卫星于2013年12月2日顺利发射升空,已知“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面做匀速圆周运动,飞行N圈用时为t;地球的质量为M,半径为R,表面重力加速度为g;月球半径为r,地球和月球间的距离为L,则( )
正确答案
解析
解:A、由题,“嫦娥三号”绕月球表面运动的周期:T=,由v=
得:
.故A正确;
B、由:,m=
,GM=gR2得月球的平均密度:
.故B错误;
C、天体运动的过程中,只能估算中心天体的质量,不能估算运行的天体的质量.故C错误;
D、由万有引力的公式:F=,
,
得月球受到的地球的吸引力:F=
.故D正确.
故选:AD
在一个半径为R的行星表面以初速度v0竖直上抛一个物体,上升的最大高度为h,若发射一个环绕该星球表面运行的卫星,则此卫星环绕速度的值为:( )
正确答案
解析
解:根据竖直上抛的运动规律得:
g=①
研究卫星绕星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得:
=
v=②
根据万有引力等于重力得:=mg⇒GM=gR2 ③
由①②③得:其环绕速度最大是
故选A.
假设地球绕太阳运动时的轨道半径为r地,公转周期为T地,月球绕地球运动的轨道半径为r月,公转周期为T月,地球质量为M地,太阳质量为M阳,则关于轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值k,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:G=m
r,整理得:
=
=k,
A、地球绕太阳运动的k地=,故A正确;
B、月球绕地球运动的k月=,故B错误;
C、=
=
,故C正确;
D、由k=可知,k只与中心天体的质量有关,故D正确;
故选:ACD.
对于自然界中任意的两个物体,假设质量分别为 m1和 m2,他们之间的距离为r,则它们之间的引力的大小与______成正比,与______成反比;如果引力常量为G,引力的大小用公式可以表示为______.
正确答案
m1•m2
r2
解析
解:根据万有引力定律的内容知,自然界中任意两个物体间的引力大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体距离的二次方成反比,公式为.
故本题答案为:m1•m2,r2,.
扫码查看完整答案与解析