- 万有引力定律及其应用
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已知万有引力常量G,则还需知道下面哪一选项的数据,就可以计算月球的质量( )
正确答案
解析
解:A、根据得,月球的质量M=
,故A正确.
B、根据月球绕地球运行的周期以及月球绕地球的轨道半径,通过万有引力提供向心力只能求出地球的质量,不能求出月球的质量,故B错误.
C、根据得,月球的质量M=
,故C正确.
D、已知“嫦娥三号”在月球上受到的重力,根据得,月球的质量M=
,因为重力加速度未知,无法求出月球的质量,故D错误.
故选:AC.
一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材料:
A.精确秒表一个 B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个 D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该行星的半径R和行星密度ρ.(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为______、______(用序号表示)
(2)两次测量的物理量分别是______、______ (写出物理量名称和表示的字母)
(3)用该数据推出半径R、密度ρ的表达式:R=______,ρ=______.
正确答案
A
BC
周期T
物体的重力F
解析
解:(1)对于在轨道飞船,万有引力等于向心力,则有
G=m
=F
得:
由上还可得M==
=
而ρ==
因而需要用计时表测量周期T,用弹簧秤测量物体的重力F;
故答案为:
(1)A;BC
(2)周期T;物体的重力F
(3),
.
肩负我国首次太空行走运载任务的神州七号飞船,在绕地球五圈后成功地由椭圆轨道变成圆形轨道,并圆满完成了任务.设飞船在圆形轨道上的运动为匀速圆周运动,已知地球的质量为M,引力常量为G,设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r,则飞船在圆轨道上运行的速率为( )
正确答案
解析
解:研究飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
解得:v=
故选:A
火星的半径为地球半径的一半,火星的质量为地球质量的,质量为27Kg的铁饼在火星表面受到的引力为______N(g=10m/s2)
正确答案
120
解析
解:星球表面的物体受到的重力等于万有引力,
即:G=mg,解得:g=
,
则:=
=
=
×
=
,
火星表面的重力加速度:g火=×10=
m/s2,
质量为27Kg的铁饼在火星表面受到的引力:F=mg火=27×=120N;
故答案为:120.
如图1所示,质量分别为m和M的两个星球A和B在相互作用的引力作用下都绕O点做勻速圆周运动,运动的周期均为T1;如果是星球A围绕星球B做勻速圆周运动且保持星球A与B间的距离不变,如图2所示,运动的周期为T2,则T1与T2之比为( )
正确答案
解析
解:对于图1,设两个星球A和B做匀速圆周运动的轨道半径分别为r和R,两个星球间距为L,相互作用的万有引力大小为F,运行周期为T1.
根据万有引力定律有:
F=G ①
由匀速圆周运动的规律得:
F=m()2r ②
F=M()2R ③
由题意有:L=R+r ④
联立①②③④式得:
T1=2π
对于图2,万有引力等于向心力,故:
解得:
故=
故选:B.
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