已知地球半徑為R,月球半徑為r,地球與月球之間的距離(兩球中心之間的距離)為L.月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T1,地球自轉(zhuǎn)的周期為T2,地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期為T3,假設(shè)公轉(zhuǎn)運(yùn)動都視為圓周運(yùn)動,萬有引力常量為G,由以上條件可知( 。
分析:1、研究月球繞地球圓周運(yùn)動,利用萬有引力提供向心力可求出地球的質(zhì)量.
2、根據(jù)向心加速度的表達(dá)式直接計(jì)算
3、研究在地球表面附近運(yùn)行的人造衛(wèi)星,利用萬有引力提供向心力可表示出地球的質(zhì)量,從而求出密度.
4、由于不知道月球的衛(wèi)星的相關(guān)量,故不能求得月球質(zhì)量.
解答:解:
A、研究月球繞地球圓周運(yùn)動,利用萬有引力提供向心力得:G
mm
L2
=m
4π2
T12
L

解得:m=
4π2L3
GT12
,故A錯誤
B、根據(jù)a=ω2r,得a=(
T1
)
2
L=
4π2L
T1
,故B正確.
C、ρ=
m
V
=
4π2L3
GT12
4
3
πR3
=
L3
GT12R3
,故C錯誤
D、由于不知道月球的衛(wèi)星的相關(guān)量,故不能求得月球質(zhì)量,故D錯誤.
故選B.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力,注意不同的圓周運(yùn)動對應(yīng)不同的軌道半徑和周期.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

北京時間2008年9月25日21時10分許,“神舟七號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場由“長征二號F”運(yùn)載火箭發(fā)射升空,點(diǎn)火后583秒時,飛船與火箭在高度約200公里處成功分離.它首先進(jìn)入橢圓軌道I,繞行5圈后,在橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q處變軌,進(jìn)入圓軌道II運(yùn)行,并于3天后在我國內(nèi)蒙古中部草原安全著陸,其部分運(yùn)行軌跡如圖.已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,“神舟七號”的質(zhì)量為m,橢圓軌道的近地點(diǎn)P離地面高為hl,“神舟七號”到達(dá)近地點(diǎn)P時的速率為V1,遠(yuǎn)地點(diǎn)Q離地面高為h2,變軌前“神舟七號”運(yùn)行到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時的速率為V2,則運(yùn)行到橢圓軌道的近地點(diǎn)P時的加速度為
(
R
R+h1
)2g
(
R
R+h1
)2g
,從橢圓軌道的近地點(diǎn)P運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)Q的過程中,萬有引力做的功為
1
2
mV22-
1
2
mV12
1
2
mV22-
1
2
mV12
,從橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)Q開始變軌,到在圓軌道II上運(yùn)行的過程中,發(fā)動機(jī)需提供的能量為
mgR2
2(R+h2)
-
1
2
mV22
mgR2
2(R+h2)
-
1
2
mV22

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科目:高中物理 來源: 題型:

中國探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星“嫦娥二號”,2010年10月1日18時59分57秒在在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由“長征三號丙”運(yùn)載火箭發(fā)射升空.北京時間6日11時6分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥二號衛(wèi)星成功實(shí)施第一次近月制動,32分鐘后,衛(wèi)星順利進(jìn)入周期約12小時的橢圓環(huán)月軌道.“這極大地提高了同學(xué)們的愛國熱情及對月球的關(guān)注程度.以下是某同學(xué)就有關(guān)月球的知識設(shè)計(jì)的兩個問題,請你解答:
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動的周期為T,且把月球繞地球的運(yùn)動近似看作是勻速圓周運(yùn)動.試求出月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑.
(2)中國首個月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”將分三個階段實(shí)施,大約用十年左右時間完成,而作為探月工程的第二步,目前落月工程的研發(fā)建設(shè)工作也已啟動,計(jì)劃在2013年前完成.若我國某位宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球某水平表面上方h高處以速度v0水平拋出一個小球,小球落回到月球表面的水平距離為s.已知月球半徑為R,萬有引力常量為G.試求出月球的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2010?湘潭一模)我國在2010年實(shí)現(xiàn)探月計(jì)劃--“嫦娥工程”.同學(xué)們也對月球有了更多的關(guān)注.
(1)若已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,月球繞地球運(yùn)動的周期為T,月球繞地球的運(yùn)動近似看做勻速圓周運(yùn)動,試求出月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑;
(2)若宇航員隨登月飛船登陸月球后,在月球表面某處以速度v0豎直向上拋出一個小球,經(jīng)過時間t,小球落回拋出點(diǎn).已知月球半徑為r,萬有引力常量為G,試求出月球的質(zhì)量M

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科目:高中物理 來源: 題型:

已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響.
(1)推導(dǎo)出第一宇宙速度v1的表達(dá)式;
(2)我國自行研制的“神舟七號”載人飛船于2008年9月25日從中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心載人航天發(fā)射場用長征二號F火箭發(fā)射升空.假設(shè)“神舟七號”飛船進(jìn)入預(yù)定軌道后繞地球做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)行的周期是T,結(jié)合題干中所給的已知量,求飛船繞地球飛行時離地面的高度h.

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科目:高中物理 來源: 題型:

我國研制的“嫦娥一號”衛(wèi)星升空后,分別在16小時、24小時(停泊軌道)、48小時(調(diào)相軌道)軌道上進(jìn)行幾次變軌后,擺脫地球束縛奔向月球,其中在停泊軌道上運(yùn)行了三圈.目前正繞月飛行,如圖所示:

若“嫦娥一號”衛(wèi)星質(zhì)量為m(認(rèn)為不變),在24小時橢圓軌道上運(yùn)行時(僅受萬有引力).它在近地點(diǎn)B距地面高度為h1,速度為v1,加速度為a1;在遠(yuǎn)地點(diǎn)A距地面高度為h2,速度為v2,已知地球半徑為R,求“嫦娥一號”衛(wèi)星
(1)由遠(yuǎn)地點(diǎn)A點(diǎn)到近地點(diǎn)B點(diǎn)的過程萬有引力所做的功.
(2)在遠(yuǎn)地點(diǎn)A點(diǎn)時的加速度a2

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