- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
一空间探测器从某一星球表面竖直升空，假设探测器质量恒为1500kg，发动机推动力F为恒力，若探测器升空过程中发动机突然关闭，其速度随时间的变化情况如图所示，图线上A、B、C三点对应的时刻分别为9s、25s和45s．已知该星球表面没有空气．试求：
（1）求探测器在该星球表面达到的最大高度H；
（2）求该星球表面的重力加速度；
（3）求发动机的推动力F大小．
正确答案
（1）v-t图象包围的面积表示位移．由图象可知，在25秒末探测器达到最大高度
H=
（2）AB段是探测器到达最高点后做自由落体运动．所以AB直线的加速度为该星球的重力加速度，其斜率表示加速度．
g=
（3）0A段是探测器竖直上升阶段．斜率表示上升的加速度，a1=
根据牛顿第二定律：F-mg=ma1
所以F=m（a1+g）=1500×(
答：（1）探测器在该星球表面达到的最大高度H为800m；
（2）该星球表面的重力加速度为4m/s2；
（3）发动机的推动力F大小为1.67×104N．
设地球绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径为r，速率为v，则太阳的质量可用v、r和引力常量G表示为 ▲ 。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的
正确答案
分析：研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．
研究太阳绕银河系运动，由万有引力充当向心力得出银河系质量．
解答：解：研究地球绕太阳做圆周运动的向心力，由太阳对地球的万有引力充当．
根据万有引力定律和牛顿第二定律有G
太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力，同理可得M′=
故答案为：
点评：明确研究对象，根据万有引力提供向心力找出中心体的质量．
已知地球半径为R=6.4×106 m，月球绕地球运行可近似看作匀速圆周运动，试估算月球到地心的距离.
正确答案
3.8×108 m
设月球到地心的距离为r,月球的公转周期为27天.由地球对月球的万有引力作为月球公转的向心力，则有
飞船靠近某星球表面做匀速圆周运动的周期为T，星球半径为R，则该飞船线速度的大小约为V =____；星球的质量约为M = ____；星球的平均密度ρ=____。（万有引力常量为G）
正确答案
略
(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(2)已知太阳能电池板的面积为0.5 m2，每平方米平均收集功率1.5 kw，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率．
(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点
正确答案
（1）0.015kwh（2）10%
（3）①采用太阳能电池可以节约电能
②主灯和副灯切换工作，也节约电能
（1）主灯一天消耗的电能：
w1=P1t=15×10-3kw×6h=0.009kwh
副灯一天消耗的电能：
W2=P2t=10×10-3kw×6h=0.006kwh
路灯正常工作一天消耗的电能：
w=w1+w2=0.015kwh
（2）一天收集太阳能：w="Pt=1.5Kw/" m2×0.5 m2×10h=7.5Kwh
电池板光电转化效率：η=w电/w光×100%="0.15" kwh×5/7.5 kwh×100%=10%
（3）太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能
②主灯和副灯切换工作，也节约电能,
③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。
扫码查看完整答案与解析