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第六章万有引力与航天及答案
一、单项选择题
关于万有引力和万有引力定律理解正确的有( )
不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力
mm
可看作质点的两物体间的引力可用F=G
mm
1 2计算
r2
由F=G
万有引力非常大
1 2知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,紧靠在一起时,
r2
引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的,且等于6.67×10-11N·m2/kg22.关于人造卫星所受的向心力F、线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系,
下列说法中正确的是( )
mm
由F=G
1 2可知,向心力与r2成反比
r2
由F=mv2可知,v2与r成正比
r
由F=mω2r可知,ω2与r成反比
由F=m4 2
T2
r可知,T2与r成反比
1 2两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运动,它们的质量相等,轨道半径之比r∶r=2∶1,则它们的动能之比E1∶E2等于(
1 2
A.2∶1 B.1∶4 C.1∶2 D.4∶1
设地球表面的重力加速度为g,物体在距地心4R(R为地球半径)处,由于地球的
0
作用而产生的重力加速度为g,则g∶g为( )
0
A.16∶1 B.4∶1 C.1∶4 D.1∶165.假设人造卫星绕地球做匀速圆周运动,当卫星绕地球运动的轨道半径增大到原来的
2倍时,则有( )A.卫星运动的线速度将增大到原来的2倍B.卫星所受的向心力将减小到原来的一半C.卫星运动的周期将增大到原来的2倍
D.卫星运动的线速度将减小到原来的 2
2
M假设火星和地球都是球体,火星的质量
M
1
与地球质量 之比
M2
M
M1=p;火星的半径
M
2
RR与地球的半径R之比 1=q,那么火星表面的引力加速度g
R
与地球表面处的重力加速度
1 2 R 1
2
gg
g
之比 1等于( )
2 g
2
A.pq2
B.pq2 C.p
q
D.pq
地球的第一宇宙速度约为8km/s,某行星的质量是地球的6倍,半径是地球的1.5
倍。该行星上的第一宇宙速度约为( )
A.16km/s
二、多项选择题
B.32km/s C.46km/s D.2km/s
关于第一宇宙速度,下面说法正确的是( )A.它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是使卫星进入近地圆形轨道的最小速度D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度9.关于地球的同步卫星,下列说法正确的是( )A.它处于平衡状态,且具有一定的高度B.它的加速度小于9.8m/s2
C.它的周期是24h,且轨道平面与赤道平面重合
D.它绕行的速度小于7.9km/s10.在低轨道运行的人造卫星,由于受到空气阻力的作用,卫星的轨道半径不断缩小,
运行中卫星的( )
速率逐渐减小C.周期逐渐变小
速率逐渐增大D.向心力逐渐加大
地球的质量为M,半径为R,自转角速度为ω,万有引力常量为G,地球表面的重力加速度为g,同步卫星距地面的距离为h,则同步卫星的线速度大小为( )
GMR?hgR?hgRA.ω(R
GM
R?h
gR?h
gR
三、填空题
在某星球上以速度v0竖直上抛一物体,经过时间t,物体落回抛出点。如将物体沿该星球赤道切线方向抛出,要使物体不再落回星球表面,抛出的初速至少应为 。(已
知星球半径为R,不考虑星球自转)
13.v=7.9km/s是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫做 速度。v=11.2km/s是物体可以挣脱地球引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星的速度,叫做 速度。v=16.7km/s是使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去的速度,叫做 速度。
土星的9个卫星中最内侧的一个卫星,其轨道为圆形,轨道半径为1.59×105km,公转周期为18h46min,则土星的质量为 kg。
两颗球形行星A和B各有一颗卫星a和b,卫星的圆形轨道接近各自行星的表面,
M R T
如果两颗行星的质量之比 A p,半径之比 A=q,则两颗卫星的周期之比 a等于
M R T
B B b
。
四、计算题
地球绕太阳公转的角速度为ω
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