万有引力与向心力.doc

万有引力定律（二）一、万有引力理论的成就1已知下面的哪些数据，可以计算出地球的质量M(G已知)（ ）A地球绕太阳运行的周期及地球到太阳中心的距离B月球绕地球运行的周期及月球到地球中心的距离C人造地球卫星在地面附近绕行时的速度和运动周期D地球同步卫星离地面的高度22003年中国用“神舟”五号飞船将宇航员杨利伟送上太空，中国成为继俄罗斯、美国之后第三个掌握航天技术的国家.设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期为T，离地面的高度为H，地球半径为R，则根据T、H、R和万有引力常量G，宇航员不能计算出（ ）A地球的质量 B地球的平均密度C飞船所需向心力 D飞船的线速度大小3.若已知某行星绕太阳公转的半径为r,公转周期为T,万有引力常量为G,则由此可求出( )(A)某行星的质量(B)太阳的质量 (C)某行星的密度(D)太阳的密度4.地球半径为R，距离地心高为h处有一颗同步卫星，另有一半径为3R的星球，距该星球球心为3h处也有一颗同步卫星，它的周期为72h，则该星球的平均密度与地球的平均密度的比值为( )A19 B13 C91 D315、天文学家新发现了太阳系外的一颗行星.这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的25倍.已知某一近地卫星绕地球运行的周期约为1.4小时,引力常量G=6.6710-11 Nm2/kg2,由此估算该行星的平均密度为( )A.1.8103 kg/m3 B.5.6103 kg/m3 C.1.1104 kg/m3 D.2.9104 kg/m36.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则（ ）A. X星球的质量为 B. X星球表面的重力加速度为C. 登陆舱在与轨道上运动是的速度大小之比为D. 登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为7、已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为_；地球的质量为_ 8、近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，已知火星的半径为R，则火星表面的重力加速度为_，火星的质量为_。（万有引力常量为G）9、2011年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖，GPS由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为和，向心加速度分别为和，则=_。=_（可用根式表示）10土星和地球均可近似看作球体，土星的半径约为地球半径的9.5倍，土星的质量约为地球质量的95倍(已知地球的重力加速度约为g0=10m/s2，地球的密度约为5.5kg/m3)试计算： (1)土星的密度是多少? (2)土星上的重力加速度是多少?11.土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动，其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=8.0104 km和rB=1.2105 km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表式）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比.(2)土星探测器上有一物体，在地球上重为10 N，推算出它在距土星中心3.2105 km处受到土星的引力为 0.38 N.已知地球半径为6.4103 km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？二、宇宙航行12.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为,周期为T,若使卫星周期变为2T，可能的方法有（ ）AR不变，使线速度变为/2 B不变，使轨道半径变为2RC轨道半径变为 D以上方法均不可以13.两颗人造地球卫星，它们质量的比m1:m2=1:2，它们运行的线速度的比是v1:v2=1:2，那么( )(A)它们运行的周期比为8:1 (B)它们运行的轨道半径之比为4:1(C)它们所受向心力的比为1:32 (D)它们运动的向心加速度的比为1:1614.飞船在轨道上为了将已烧完燃料分开，采用引爆螺栓中的炸药，炸断螺栓，同时推进火箭和载人航天飞船分别向前和向后推，在此以后（ ）A.火箭和航天飞船仍在同一圆轨道上运行。B.火箭将进人较低轨道，而航天飞船将进入较高轨道。C.火箭将进入较高轨道，而航天飞船将进入较低轨道。D.火箭将成为自由落体而坠落，航天飞船仍在原轨道运行。15.月球表面的重力加速度是地球表面的1/6，月球半径是地球半径的1/4，则在月球表面作匀速圆周运动的登月舱的线速度是地球第一宇宙速度的（ ）A B C D16、据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）（ ） A. B. C, D. 17、两颗人造卫星A、B的质量之比mA：mB=1:2，轨道半径之比RA：RB=1:3，某一时刻它们的连线通过地心，则此时它们的线速度之比vA：vB= ，向心加速度之比aA：aB= ，向心力之比FA：FB= 。18火星绕太阳做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，万有引力常量为G，则火星的线速度为v=_、太阳的质量M=_、火星的加速度为a=_。19设地球表面的重力加速度为g0，则在地球表面上空hR(R是地球半径)处的重力加速度g_g0。若有一卫星处于hR的轨道上，则它绕地球旋转的角速度_。202013年2月16日凌晨，2012DA14小行星与地球“擦肩而过”，距离地球最近约2.77万公里据观测，它绕太阳公转的周期约为366天，比地球的公转周期多1天假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2，以下关系式正确的是()A. B. C. D.21随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,则下列说法正确的是：.月球表面的重力加速度为 .月球的质量为 .宇航员在月球表面获得 的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 地球22如图所示a、b两颗绕地球运行的卫星，b是地球同步卫星，以下说法正确的是（ ）A卫星a运行周期大于24hB卫星a运行周期小于24hC在地面附近发射卫星b的速度为11.2km/sD卫星a的运行速度可能为7.9km/s23己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是（ ）A线速度大小为 B角速度为C加速度大小为g D周期为6万有引力定律（二） 答案 1. BC 2. C 3. B 4. C 5.D 6.答案：AD解析：根据、，可得、，故A、D正确；登陆舱在半径为的圆轨道上运动的向心加速度，此加速度与X星球表面的重力加速度并不相等，故C错误；根据，得，则，故C错误。7 14R / T； 13722R3/ GT2 8、 9. ，解析：，由得：，因而： ，10、解析：（1）设土星和地球的密度分别为和0，由密度公式=， 可知：0.11倍. =0.115.5 kg/m30.61 kg/m3.（2）设土星和地球的重力加速度分别为g