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五、万有引力定律及其应用
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1.设地球自转周期为T,质量为M.引力常量为G.假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R.同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为( )
A. B.
C. D.
解析:物体在南极时,受到地面的支持力等于万有引力,即F1=G,A项正确.
=)2R,则-m()2R,即F2=G-F2=m(;在赤道上时,万有引力与支持力的合力提供物体与地球一起自转需要的向心力,即G
答案:A
2.(多选)北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制,卫星成功由轨道半径为a、周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a、周期为T2的椭圆轨道,为在月球虹湾区拍摄图象做好准备,轨道如图所示.则“嫦娥二号”( )
A.在圆轨道运行周期T1小于它在椭圆轨道运行周期T2[来源:Z#xx#k.Com]
B.经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率
C.在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的加速度大小相等
D.在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等
解析:由,可见B正确;因为两轨道到月球的距离相同,所以万有引力相同,重力势能相同,加速度相同,但速度不同,即动能不同,所以C正确,D错误.
,而在椭圆轨道上A点卫星做近心运动,万有引力大于向心力,所以vA<=c可知:圆轨道的半径大于椭圆轨道的半长轴,所以T1>T2,可见A错误;在圆轨道上的B点v=
答案:BC
3.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等.以下判断正确的是( )
A.两颗卫星的线速度一定相等
B.天体A、B的质量一定不相等
C.天体A、B表面的重力加速度一定不相等
D.天体A、B的密度一定相等
解析:据题意,已知两卫星运行周期相等,由G,即两天体的密度相等,选项D正确;卫星环绕速度v=
πR3,得ρ=R和M=ρV=ρ=m
R可知,两天体表面重力加速度大小关系无法确定,故选项C错误.
,可知两天体质量大小关系也无法确定,故选项B错误;由g=,由于两天体半径关系不知道,则线速度大小关系无法确定,故选项A错误;天体质量M=
答案:D
4.2013年12月11日,“嫦娥