




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
万有引力综合计算题万有引力综合计算题万有引力综合计算题V:1.0精细整理,仅供参考万有引力综合计算题日期:20xx年X月1.(11分)试将一天的时间记为T,地球半径记为R,地球表面重力加速度为g.(结果可保留根式)(1)试求地球同步卫星P的轨道半径RP;(2)若已知一卫星Q位于赤道上空且卫星Q运动方向与地球自转方向相反,赤道上一城市A的人平均每三天观测到卫星Q四次掠过他的上空,试求Q的轨道半径RQ2.寻找地外文明与地球外的生存环境一直是科学家们不断努力的目标。如图所示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球,实地采样送回地球,为载人登月及月球基地选址做准备.现设想你是宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行,飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只,B.弹簧秤一把,C.已知质量为m的物体一个,D.天平一台(附砝码一盒).中段轨道修正误差发射进入奔月轨道进入月球轨道制动开始在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动,你已测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为T中段轨道修正误差发射进入奔月轨道进入月球轨道制动开始(1)说明你给机器人发的指令,如何让它进行第二次测量的(2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式.(3)若已知,则可以推知近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍3.未来“嫦娥五号”落月后,轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动,如图所示.设卫星距离月球表面高为h,绕行周期为T,已知月球绕地球公转的周期为T0,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球半径为r,万有引力常量为G.试分别求出:(1)地球的质量和月球的质量;(2)中继卫星向地球发送的信号到达地球,最少需要多长时间(已知光速为c,且h≤r≤R)4.由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)。若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形边长为a。求:(1)A星体所受合力大小FA;(2)B星体所受合力大小FB;(3)C星体的轨道半径RC;(4)三星体做圆周运动的周期T。5.2005年10月12日9时,“神舟”六号飞船一飞冲天,一举成功,再次把中国人“巡天遥看一天河”的陆地梦想变成“手可摘星辰,揽明月”的太空现实,“神舟”六号飞船点火发射时,飞船处于一个加速过程,在加速过程中宇航员处于超重状态.人们把这种状态下宇航员所受支持力FN与在地表面时重力mg的比值K=称为载荷值.(1)假设宇航员聂海胜和费俊龙在超重状态下载荷值的最大值为K=7,飞船带着宇航员竖直向上发射时的加速度a的最大值为多少已知地球表面的重力加速度g=10m/s2.(2)“神舟”六号飞船发射成功后,进入圆形轨道稳定运行,运转一圈的时间为T,地球的半径为R,表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,试求这一圆形轨道距离地面的高度H.(用R、g、T、G表示)参考答案1.(1)(2)【解析】试题分析:(1)设地球质量为M,同步卫星质量为m,同步卫星周期等于T,由万有引力等于向心力得:又:联立解得:.(2)根据题述,卫星Q的周期TQ<T.假设每隔△T时间看到一次:则解得:.考虑到三天看到四次的稳定状态,则有:解得:.又解得:.考点:万有引力定律的应用.【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用以及圆周运动问题;解决本题的关键知道同步卫星的特点,掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两个理论,并能熟练运用;同时知道在圆周运动中的两个物体两次相距最近时转过的圈数只差等于1.2.(1)见解析(2)(3)【解析】(1)机器人在月球上用弹簧秤竖直悬挂物体,静止时读出弹簧秤的读数F,即为物体在月球上所受重力的大小---------------(2分)(2)在月球上忽略月球的自转可知-----------(1分)-------------(1分)飞船靠近月球表面绕月球运行时,可知又------------------(1分)可知月球的半径----------------(1分)月球的质量---------------(1分)(3)-----------------(1分)----------(1分)3.(1)(2)【解析】试题分析:(1)设地球的质量为,月球的质量为,卫星的质量为,地球表面某一个物体的质量为,地球表面的物体受到的地球的吸引力约等于重力,则:,所以由万有引力定律及卫星的向心力公式知:解得:(2分)(2)设月球到地球的距离为L,则:所以:(2分)由于h<<r<<R,所以卫星到达地面的距离:中继卫星向地球发送的信号是电磁波,速度与光速相等,即v=c,所以:s=ct时间:.(2分)考点:考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块,设计的公式和物理量非常多,在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄清楚各个物理量表示的含义,最后选择合适的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常大的,所以需要细心计算4.(1)(2)(3)(4)【解析】(1)由万有引力定律,A星体所受B、C星体引力大小为方向如图,则合力大小为(2)同上,B星体所受A、C星体引力大小分别为方向如图,则合力大小为。可得(3)通过分析可知,圆心O在中垂线AD的中点,(4)三星体运动周期相同,对C星体,由可得【考点定位】本题考查万有引力定律、力的合成、正交分解法等知识。5.(1)飞船带着宇航员竖直向上发射时的加速度a的最大值为60m/s2.(2)一圆形轨道距离地面的高度为﹣R.【解析】试题分析:(1)运用牛顿第二定律对宇航员研究F﹣mg=ma,因为F=kmg,所以kmg﹣mg=ma,a越大,k越大,为了保护宇航员的安全,k最大只能取7,把7代入,即得a的最大值.(2)飞船绕地球做圆周运动所需向心力由地球对飞船的万有引力提供,由牛顿第二定律可以分析答题.解:(1)由牛顿第二定律可知:FN﹣mg=ma,由题意可知:K=,整理得:mg(k﹣1)=ma,将k=7代入解得:a=60m/s2;(2)设地球的质量为M,飞船的质量为m,飞船距地面高为h,万有引力充当向心力,由牛顿第二定律得:
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 辽宁省沈文新高考研究联盟2024-2025学年高二下学期开学检测语文试题(解析版)
- 教师考核考勤提案会发言稿
- 2024年特许金融分析师考试团队合作试题及答案
- 高中语文知识
- 广西钦州市第四中学2024-2025学年高一下学期2月考试地理试卷(解析版)
- 预防军人自杀
- 2024年特许金融分析师考试重点突破试题及答案
- 2024年特许金融分析师考试焦虑应对策略试题及答案
- 2024年特许金融分析师考试全站试题及答案
- 特许金融分析师考试准备试题及答案
- 《应急管理知识》考试复习题库(汇总版)
- Thecleverpig教学课件(省一等奖)
- 英语专业本科毕业论文写作指导课件
- 利益冲突审查表
- 大学语文《西厢记》PPT课件
- 电气控制与plc应用技术》期末试卷c卷
- IPC-610C 标准讲解-文档资料
- 10kV工程交叉跨越钻越66kV及以上电压等级线路施工方案
- 万象网管OL使用指南
- 企业负责人建筑施工现场带班检查记录表
- T_CHES 22-2018 渡槽安全评价导则
评论
0/150
提交评论