1.C [飛船在行星表面附近飛行,則G=m2R,M=,行星的密度為ρ====,
即只要知道飛船的運行周期就可以確定該行星的密度.故C選項正確.]
2.BD [已知地球繞太陽運動的情況只能求太陽的質量,A錯.由G=m及T=得M=,B對.已知月球繞地球的周期及軌道半徑才能求地球的質量,C錯.由mg=G得M=,D對.]
3.ABC [萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力,設衛(wèi)星質量為m′,有G=m′R,又月球表面萬有引力等于重力, G=P=mg月,兩式聯(lián)立可以求出月球的半徑R、質量M、月球表面的重力加速度g月,故A、B、C都正確.]
4.(1)98.6 N (2)98.0 N (3)見解析
解析 (1)由萬有引力定律得F=G,代入數(shù)據(jù)得F≈98.6 N.
(2)重力G=mg=98.0 N.
(3)比較結果,萬有引力比重力大,原因是在地球表面上的物體所受到的萬有引力可分解為重力和隨地球自轉所需的向心力.但計算結果表明物體隨地球自轉所需的向心力遠小于物體受到的萬有引力,所以通常情況下可認為重力等于萬有引力.
5.
解析 設衛(wèi)星的質量為m,天體的質量為M.衛(wèi)星貼近天體表面運動時有
G=mR,M=
根據(jù)數(shù)學知識可知星球的體積V=πR3
故該星球密度ρ===
衛(wèi)星距天體表面距離為h時有
G=m(R+h),M=
ρ===
6.見解析
解析 (1)上面結果是錯誤的.地球的半徑R在計算過程中不能忽略.
正確的解法和結果是
G=m2(R+h),得
M=
(2)方法一:對于月球繞地球做圓周運動,由
G=m2r,得M=.
方法二:在地球表面重力近似等于萬有引力,
由G=mg得M=.
7.6.9×103 m/s 7.6×103 s
解析 根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力,即
G=m.
知v= ①
由地球表面附近萬有引力近似等于重力,
即G=mg,得GM=gR2②
由①②兩式可得
v= =6.4×106× m/s
≈6.9×103 m/s
運動周期T=
= s
≈7.6×103 s