内容正文:
作业11 万有引力理论的成就
单选题
1.某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的( )
A.0.5 倍
B.1 倍
C.2 倍
D.4 倍
2.某星球是一半径R = 1800km、质量分布均匀的球体。距其表面600km高处的重力加速度为1.08m/s2。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,引力常量G = 6.67 × 10﹣11N·m2/kg2,则该星球的密度约为( )
A.3 × 103kg/m3
B.3 × 106kg/m3
C.1.5 × 103kg/m3
D.1.5 × 106kg/m3
3.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的半径为( )
A.
B.
C.
D.
4.有两个行星A、B,在这两个行星表面附近各有一颗卫星,如果这两颗卫星运行的周期相等,则行星A、B的密度之比( )
A.1∶1
B.2∶1
C.1∶2
D.无法计算
5.科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为
(太阳到地球的距离为
)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
A.
B.
C.
D.
6.为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为
的圆轨道上运动,周期为
,总质量为
,随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为
的圆轨道上运动,登陆舱的质量为
,则( )
A.该星球的质量为
B.该星球表面的重力加速度为
C.登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为
D.登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为
7.2021年4月3号,台州黄岩吾悦广场热气球活动隆重登场。如果从空中悬停的热气球上由静止落下一个小沙袋,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小沙袋在第1s的平均速度大于在0.5s时的速度
B.小沙袋将做自由落体运动
C.小沙袋在开始连续的三个1s内通过的位移之比为1∶4∶9
D.小沙袋所受重力的方向一定指向地球球心
8.中国首次火星探测任务“天问一号”已于2021年2月10日成功环绕火星。火星公转轨道半径是地球公转轨道半径的
,火星的半径为地球半径的
,火星的质量为地球质量的
,火星探测器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动(探测器可视为火星的近地卫星),探测器绕火星运行周期为
。已知火星和地球绕太阳公转的轨道都可近似为圆轨道,地球和火星可看作均匀球体,地球半径为
,则( )
A.地球的质量为
B.火星表面的重力加速度为
C.火星的公转周期和地球的公转周期之比为
D.探测器环绕火星表面运行速度与环绕地球表面运行速度之比为
计算题
9.某天体约是地球质量的16倍,半径越是地球半径的2倍,已知地球表面的重力加速度为10m/s2.。求:
(1)该天体表面的重力加速度为多大;
(2)如果在该天体表面40m高的位置,以20m/s的速度水平抛出一物体,求物体落到地面上时水平运动的距离。
10.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,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。若抛出时的初速度增大到3倍,则抛出点与落地点之间的距离为
。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常量为G。试求:
(1)两次落地点的距离;
(2)该星球的质量M。
11.2021年4月29日,中国“天宫”空间站天和核心舱在海南文昌发射场发射升空,并准确进入预定轨道,意味着我国载人航天工程空间站组装建设进入了新的阶段!已知天和核心舱在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,地球的半径为R,引力常量为G。求∶
(1)天和核心舱在轨飞行的速度大小;
(2)忽略地球的自转,地球表面的重力加速度大小;
(3)地球的平均密度。
12.如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想.一位勤于思考的同学,为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度
水平抛出一个物体,然后测量出该平抛物体的水平位移为x。通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量。
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作业11 万有引力理论的成就
单选题
1.某个行星的质量是地球质量的一半