时间:2017-11-05 17:20:51
1、简答题 地面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期为T,地球的半径为R.太阳发出的光经过时间t到达地球,光在真空中的传播速度为c,根据以上条件推算太阳的质量M与地球的质量m之比.(地球到太阳的间距远大于它们的大小).
参考答案:根据题意可知,地球和太阳之间的距离为r=ct
地球绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力周期公式得:
GMmr2=m4π2rT2
解得:M=4π2r3GT2=4π2(ct)3GT2
地球表面重力等于万有引力,则有:
g=GmR2
解得:m=gR2G
所以Mm=4π2(ct)3gR2T2
答:太阳的质量M与地球的质量m之比为4π2(ct)3gR2T2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1,金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角),则由此条件不可能求得( )
A.水星和金星的质量之比
B.水星和金星到太阳的距离之比
C.水星和金星绕太阳运动的周期之比
D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比
参考答案:A、水星和金星作为环绕体,无法求出质量之比,故A正确
B、相同时间内水星转过的角度为θ1;金星转过的角度为θ2,可知道它们的角速度之比,
根据万有引力提供向心力:G Mmr2═mrω2,
r=3GMω2
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 某行星周围有四颗卫星,测得它们的平均轨道半径r(近似认为是圆轨道)和周期T的数值如表所示。则下列说法正确的是(?)
A.卫星一的线速度最大
B.卫星四的向心加速度最大
C.若万有引力常量G已知,则可求出该行星的质量
D.卫星三的平均轨道半径约等于m
参考答案:ACD
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 在月球上以初速度v0竖直上抛一个小球,经过时间t落回到抛出点,已知月球的半径为R,试求月球的质量.
参考答案:.
本题解析:根据运动学规律:得月球表面加速度:
,再由
得到月球的质量:
.
本题难度:简单
5、选择题 2012年10月25日,我国第16颗北斗导航卫星发射成功。我国“北斗”卫星导航技术堪比美国GPS。已知GPS导航系统中某卫星的运行周期约为12小时,则此卫星与北斗导航系统中的地球同步卫星相比较
A.线速度更大
B.角速度更大
C.轨道半径更大
D.向心加速度更大
参考答案:ABD
本题解析:由于同步卫星周期为24h,根据开普勒第三定律,说明
,所以C错。根据万有引力提供向心力
可知
,
,
可知ABD正确
点评:此类题型考察了根据万有引力提供向心力推导出各物理量的大小。
本题难度:简单