- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
(1)月球绕地球公转周期为T,月地距离为r,引力常量为G,地球质量为M,则r3与T2的比为k,k=______.
(2)一探月卫星在地月转移轨道上运行,计划通过地心和月心连线上特别位置,卫星在此处所受地球引力与月球引力的大小恰好相等.已知地球与月球的质量之比约为81:1,则该处到地心与到月心的距离之比约为______.
正确答案
(1)月球绕地球公转周期为T,月地距离为r,引力常量为G,地球质量为M,根据万有引力提供向心力,有:
G=mr(
2π
T
)2
解得:
=
故k=
(2)卫星所受地球引力与月球引力的大小恰好相等,根据万有引力定律,有:
G=G
解得:=
=9
故答案为:(1);(2)9:1.
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.已知返回舱返回过程中需克服火星的引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面的重力加速度为g,火星的半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r,不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响,则该宇航员乘坐的返回舱在火星表面开始返回时至少需要具有多少能量才能返回轨道舱?
正确答案
设火星的质量为M,返回舱与人在火星表面附近有.(3分)
设轨道舱的质量为m0,速度大小为v,则
(3分)
解得宇航员乘坐返回舱与轨道舱对接时,具有的动能为.(2分)
因为返回舱返回过程克服引力做功
至少需要能量
(9分)在某颗星球表面上,宇航员用弹簧秤称得质量为的砝码的重为F,宇航员乘宇宙飞船在靠近该星球表面附近空间飞行时,测得其环绕该星球周期是
。根据上述字母符号求出该星球的质量(万有引力常量为G)
正确答案
略
为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知日地中心的距离r=1.5×1011 m,
1年约为3.2×107 秒,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2.试估算目前太阳的质量M。(估算结果只要求一位有效数字。)
正确答案
略
(10分)中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空,标志着中国航天正式开始了深空探测的新时代。已知月球表面的重力加速度为,月球的半径为R,“嫦娥一号”绕月球匀速圆周运动的周期为T,求“嫦蛾一号”绕月球作匀速圆周运动的轨道半径r。
正确答案
解:设“嫦娥一号”的质量为,月球的质量为M
由万有引力提供向心力可得:(1)(4分)
而(2)(4分)
由(1)(2)可得(2分)
扫码查看完整答案与解析