题目列表(包括答案和解析)
8.两颗行星绕某恒星运动,它们的运动周期之比为27∶1,则它们的轨道半径之比为多少?
解析:只有v一定时,r与T成正比.实际上,由于r、v、T有“连带”关系,当其中一个物理量发生变化,其余的物理量都要跟着发生变化.
由G
=m(
)2r
可得:T=2π
,即r∝![]()
所以r1∶r2=
∶
=
∶
=9∶1.
答案:9∶1
7.(经典回放)地核的体积约为整个地球体积的16%,地核的质量约为地球质量的34%.经估算,地核的平均密度为__________kg/m3.(结果取两位有效数字,引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2、地球半径R=6.4×106 m)
解析:设g为地球表面的重力加速度,由mg=
得地球平均密度
ρ=
=
,代入数据G、R数值得:ρ=5.5×103 kg/m3,据题设
=0.34
即
=0.34,又
=0.16得地核平均密度ρ1=
×5.5×103
kg/m3=1.2×104 kg/m3.
答案:1.2×104
6.假如一个做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.根据公式v=rω,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式F=m
,可知卫星所需的向心力将减小到原来的![]()
C.根据公式F=G
,可知地球提供的向心力将减小到原来的![]()
D.根据上述B和C中给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的![]()
解析:由于公式F=G
中,G、M、m都是不变的量,因此推导F和r的关系不易出错.设人造地球卫星原来的圆周运动半径为r1,所受到的地球引力为F1;当人造地球卫星的轨道半径增为r2=2r1时,所受到的地球引力为F2,则:因为F1=G
,所以F2=G
=G
=
G
=
F1
由此可知,选项C正确,B错误.
将万有引力公式和向心力公式联系起来,可以写出下列两式:
G
=m
①
G
=m
②
将r2=2r1代入②式可得:G
③
将①③两式相除可导出:
,即4=![]()
所以v22=
=
v12
v2=
v1.
由此可知,选项D正确,A错误.
答案:CD
5.(北京高考)一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行.认为行星是密度均匀的球体,要确定该行星的密度,只需要测量( )
A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度
C.飞船的运行周期 D.行星的质量
解析:万有引力提供向心力,则G
=m
,由于飞行器在行星表面附近飞行,其运行半径r近似等于行星半径,所以满足M=ρ·
πr3,联立得:ρ=
.
答案:C
4.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳较远的行星( )
A.周期较小 B.线速度较小 C.角速度较小 D.加速度较小
解析:行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对行星的万有引力提供.G
=m
,v=
.r越大,线速度越小,B正确.G
=mrω2,ω=
.R越大,角速度越小,C正确.ω越小,则周期T=
`越大,A错误.G
=ma,a=
,r越大,则a越小,D正确.
答案:BCD
3.两颗人造地球卫星,都在圆形轨道上运行,它们的质量相等,轨道半径之比r1/r2=2.则它们的动能之比E1/E2等于( )
A.2 B.
C.1/2 D.4
解析:根据G
=m
可得:卫星的动能E=![]()
,所以
=
.
答案:C
2.物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,这说明了( )
A.地球半径是月球半径的6倍
B.地球质量是月球质量的6倍
C.月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的1/6
D.物体在月球表面的重力是其在地球表面重力的1/6
解析:物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的1/6,根据牛顿第二定律可得物体在月球表面的重力也是其在地球表面的重力的1/6,所以选项D正确,选项A、B、C错误.
答案:D
1.航天飞机中的物体处于失重状态是指这个物体……( )
A.不受地球的吸引力 B.地球吸引力和向心力平衡
C.对支持它的物体的压力为零 D.以上说法都不对
解析:宇宙飞船上的物体处于失重状态,是指重力全部提供向心力,其视重为零,并不是不受重力,所以选项A错误,C正确.向心力是一种效果力,本题中的向心力是由地球的吸引力提供的,所以选项B错误.
答案:C
12.结合历史试述由物理学的发展所引发的几次工业革命.
解析:从三次工业革命的标志出发展开讨论.
答案:18世纪60年代,力学和热力学的发展及其与生产的结合,使机器和蒸汽机得到改进和推广,引发了第一次工业革命;19世纪70年代,具有实用价值的电动机、发电机相继问世,使电能的广泛应用成为可能,从而导致了第二次工业革命;20世纪40年代开始,原子能技术、电子计算机技术和空间技术的发展促成了第三次工业革命.
4.经典力学适用于解决( )
A.宏观高速问题 B.微观低速问题
C.宏观低速问题 D.微观高速问题
答案:C
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