Question

12．“天宮一號(hào)”在離地約340km高的圓軌道上繞地球飛行，已知第一宇宙速度v=7.9km/s，地球半徑約6371km，在地球上的人看來（　�。�

• A． “天宮一號(hào)”內(nèi)部物體所受的重力等于零
• B． “天宮一號(hào)”內(nèi)部物體所受的重力約等于該物體在地表時(shí)重力的10%
• C． “天宮一號(hào)”內(nèi)部1kg物體的動(dòng)能約為3×10⁷J
• D． “天宮一號(hào)”內(nèi)部物體的重力勢(shì)能等于零

Answer 1

分析 “天宮一號(hào)”在圓軌道上繞地球飛行時(shí)所有物體處于完全失重狀態(tài)，但重力不為0；根據(jù)萬有引力定律計(jì)算出“天宮一號(hào)”內(nèi)部物體所受的重力；由動(dòng)能的公式計(jì)算出動(dòng)能；重力勢(shì)能的選擇與0參考面的選擇有關(guān)．

解答 解：A、“天宮一號(hào)”在圓軌道上繞地球飛行時(shí)所有物體處于完全失重狀態(tài)，但重力不為0；故A錯(cuò)誤；
B、設(shè)某一個(gè)物體的質(zhì)量為m，根據(jù)萬有引力定律得：$mg′=\frac{GMm}{（R+h）^{2}}$，物體在地球的表面時(shí)的重力：mg=$\frac{GMm}{{R}^{2}}$
所以：$\frac{mg′}{mg}=（\frac{R}{R+h}）^{2}$=$（\frac{6371}{6371+340}）^{2}≈0.959$．故B錯(cuò)誤；
C、“天宮一號(hào)”內(nèi)部1kg物體的動(dòng)能約為$\frac{1}{2}×1×（7.9×1{0}^{3}）^{2}$≈3×10⁷J．故C正確；
D、重力勢(shì)能的選擇與0參考面的選擇有關(guān)，若選取地面為0勢(shì)能點(diǎn)，則“天宮一號(hào)”內(nèi)部物體的重力勢(shì)能不等于零．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力這兩個(gè)理論，并能熟練運(yùn)用．