内容正文:
8.万有引力理论的成就
如图所示,某颗北
斗导航 卫 星 属 于 地 球
静止轨道卫星(即卫星
相对于地面静止).
(1)此卫星的周期小于
同步卫星的周期. ( )
(2)此卫星的角速度大于月球绕地球运行
的角速度. ( )
(3)此卫星的向心加速度大于地面的重力
加速度. ( )
(4)此卫星的线速度大于月球绕地球运行
的线速度. ( )
(5)此卫星做匀速圆周运动的向心力是由
地球对卫星的万有引力提供的.( )
(6)此卫星的轨道与地球表面的赤道是共
面同心圆. ( )
◆[知识点一] 天体质量的计算
1.若测出月球表面的重力加速度g、月球的
半径R 和月球绕地球的转动周期T,已
知引力常量为G,则关于月球质量m月 的
表达式正确的是 ( )
A.m月=gR
2
G B.m月=
gR2
T
C.m月=4π
2R3
GT D.m月=
T2R3
4π2G
2.设在地球上和在某未知天体上,以相同
的初速度竖直上抛一物体,物体上升的
最大高度比为k(均不计阻力),且已知地
球和该天体的半径比也为k,则地球质量
与该天体的质量比为 ( )
A.1 B.k C.k2 D.1k
3.(多选)已知引力常量G 和下列各组数
据,能计算出地球质量的是 ( )
A.地球绕太阳运行的周期T 及地球离太
阳的距离r
B.月球绕地球运行的周期T 及月球离地
球的距离r
C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度
v及运行周期T
D.已知地球表面重力加速度g(不考虑
地球自转)
4.地球赤道上的物体随地球自转的向心加
速度为a;假设月球绕地球作匀速圆周运
动,轨道半径为r1,向心加速度为a1.已
知万有引力常量为G,地球半径为R.下
列说法中正确的是 ( )
A.地球质量 M=
a1r21
G
B.地球质量 M=aR
2
G
C.地球赤道表面处的重力加速度g=a
D.加速度之比
a1
a=
R2
r21
5.中国古代的“太白金星”指的是八大行星中
的金星.已知引力常量G,再给出下列条件,
其中可以求出金星质量的是 ( )
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A.金星绕太阳运动的轨道的半径和周期
B.卫星绕金星表面附近运动时的线速度
C.金星的半径和金星表面的重力加速度
D.金星绕太阳运动的周期及地球绕太阳
运动的轨道半径和周期
◆[知识点二] 天体密度的计算
6.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面飞
行,要测定该行星的密度,只需要 ( )
A.测定飞船的运行周期
B.测定飞船的环绕半径
C.测定行星的体积
D.测定飞船的运行速度
7.地球表面的重力加速度为g,地球半径为
R,引力常量为G,可估算地球的平均密
度为 ( )
A.3g4πRG B.
3g
4πR2G
C.gRG D.
g
RG2
8.若月球绕地球的运动可近似看作匀速圆
周运动,并且已知月球绕地球运动的轨
道半径r、绕地球运动的周期T,引力常
量为G,由此可以知道 ( )
A.月球的质量m=π
2r3
GT2
B.地球的质量 M=4π
2r3
GT2
C.月球的平均密度ρ=
3π
GT2
D.地球的平均密度ρ′=
3π
GT2
9.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,已知地球表面
的重力加速度g0=10m/s2,地球密度约
为ρ0=5.5×10
3kg/m3,试计算:
(1)土星的密度;
(2)土星表面的重力加速度.
神舟十五号载人飞船入轨后,于北京时
间2022年11月30日5时42分,成功对
接于空间站天和核心舱前向端口.若神
舟十五号载人飞船绕地球的运动看作匀
速圆周运动,周期为T,离地高度为h,已
知地球半径为R,万有引力常量为G,则
( )
A.神州十五号载人飞船的运行速度大
于7.9km/s
B.地球的质量为2π
(R+h)3
GT2
C.地球表面重力加速度为4π
2(R+h)
R2T2
3
D.若离地高度增大为2h,神州十五号载
人飞船运行周期将会减小