高三物理第二轮复习圆周运动和天体运动专题练习
2019年高三物理二轮复习《天体运动》专项训练(包含答案)

2019年高考物理二轮复习《天体运动》专项训练1、设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t.登月后,宇航员利用身边的弹簧测力计测出质量为m的物体重力为G1.已知引力常量为G,根据以上信息可得到()A.月球的密度B.飞船的质量C.月球的第一宇宙速度D.月球的自转周期2、为了验证拉住月球使它围绕地球运动的力与拉着苹果下落的力以及地球、众行星与太阳之间的作用力是同一性质的力,同样遵从平方反比定律,牛顿进行了著名的“月地检验”.已知月地之间的距离为60R(R为地球半径),月球围绕地球公转的周期为T,引力常量为G.则下列说法中正确的是()A.物体在月球轨道上受到的地球引力是其在地面附近受到的地球引力的160B.由题中信息可以计算出地球的密度为3πGT2C.物体在月球轨道上绕地球公转的向心加速度是其在地面附近自由下落时的加速度的13 600D.由题中信息可以计算出月球绕地球公转的线速度为2πR T3、据新闻报导,“天宫二号”将于2016年秋季择机发射,其绕地球运行的轨道可近似看成是圆轨道.设每经过时间t,“天宫二号”通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ弧度.已知引力常量为G,则地球的质量是()A.l2Gθ3t B.θ3Gl2t C.t2Gθl3 D.l3Gθt24、太空行走又称为出舱活动.狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱进入太空的出舱活动.如图所示,假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其相对地心的速度为v,该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则()A.航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进B.该航天员在太空“走”的路程估计只有几米C.该航天员离地高度为gR 2v 2-RD.该航天员的加速度为Rv 2t25、A 、B 两颗卫星围绕地球做匀速圆周运动,A 卫星运行的周期为T 1,轨道半径为r 1;B 卫星运行的周期为T 2,且T 1>T 2.下列说法正确的是( )A.B 卫星的轨道半径为r 1(T 1T 2)23B.A 卫星的机械能一定大于B 卫星的机械能C.A 、B 卫星在轨道上运行时处于完全失重状态,不受任何力的作用D.某时刻卫星A 、B 在轨道上相距最近,从该时刻起每经过T 1T 2T 1-T 2时间,卫星A 、B 再次相距最近6如图所示,“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨,最终降落到月球表面上,其中轨道Ⅰ为圆形,轨道Ⅱ为椭圆.下列说法正确的是( )A.探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期B.探测器在轨道Ⅰ经过P 点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P 点时的加速度C.探测器在轨道Ⅰ运行时的加速度大于月球表面的重力加速度D.探测器在P 点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ必须点火加速7、2018年2月,我国500 m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T =5.19 ms ,假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为。
圆周运动和天体运动练习

圆周运动和天体运动练习1、如图所示,放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点.当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力作用.则ω可能为( )2、如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,以带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动。
已知小球所受到电场力是其重力的3/4,圆滑半径为R,斜面倾角为θ,s BC=2R。
若使小球在圆环内能作完整的圆周运动,h至少为多少?3、如图所示,位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,最后落在水平地面上C点处,不计空气阻力,求:(1)小球运动到轨道上的B点时,对轨道的压力多大?(2)小球落地点C与B点水平距离s是多少?4、如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度.5、如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15 m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15 m的半圆形轨道,D为BDO轨道的中央.一个小球P从A 点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的14/3倍,取g=10 m/s2(1)求H的大小.(2)试讨论此球能否到达BDO轨道上的O点,并说明理由;(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?6、中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。
现有一中子星,观测到它的自转周期为T =301s 。
问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。
计算时星体可视为均匀球体。
高中物理关于天体运动专题例题+练习

3.已知地球的同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.0倍,根据你知道的常识,可以估算出地球到月球的距离,这个距离最接近( ) A .地球半径的40倍 B .地球半径的60倍 C .地球半径的80倍 D .地球半径的100倍10据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是A.运行速度大于7.9 km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等4.宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m 的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度υ0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。
已知圆弧轨道半径为r ,月球的半径为R ,万有引力常量为G 。
若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为( ) A .Rr r550υB .Rr r520υC .Rr r50υD .Rr r5520υ3.(6分)(红河州模拟)“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道.已知飞船的质量为m ,地球半径为R ,地面处的重力加速度为g .则飞船在上述圆轨道上运行的动能E k ( ) A . 等于mg (R+h ) B . 小于mg (R+h ) C . 大于mg (R+h ) D . 等于mgh7(沈阳质量检测 ).为了探测x 星球,总质量为1m 的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动,轨道半径为1r ,运动周期为1T 。
随后质量为2m 的登陆舱脱离飞船,变 轨到离星球更近的半径为2r 的圆轨道上运动,则A .x 星球表面的重力加速度211214T r g π= B .x 星球的质量213124GT r M π= C .登陆舱在1r 与2r 轨道上运动时的速度大小之比122121r m r m v v = D .登陆舱在半径为2r 轨道上做圆周运动的周期131322T r r T = 答案:BD5. (北京房山期末) GPS 导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,它是由周期约为12h 的卫星群组成。
高中物理圆周运动及天体运动试题及答案解析

圆周运动试题一、单选题1、关于匀速圆周运动下列说法正确的是A、线速度方向永远与加速度方向垂直,且速率不变B、它是速度不变的运动C、它是匀变速运动D、它是受力恒定的运动2、汽车以10m/s速度在平直公路上行驶,对地面的压力为20000N,当该汽车以同样速率驶过半径为20m的凸形桥顶时,汽车对桥的压力为A、10000N B、1000N C、20000N D、2000N3、如图,光滑水平圆盘中心O有一小孔,用细线穿过小孔,两端各系A,B两小球,已知B球的质量为2Kg,并做匀速圆周运动,其半径为20cm,线速度为5m/s,则A的重力为A、250NB、2.5NC、125ND、1.25N4、如图O1 ,O2是皮带传动的两轮,O1半径是O2的2倍,O1上的C 点到轴心的距离为O2半径的1/2则A、VA:VB=2:1B、aA:aB=1:2C、VA:VC=1:2D、aA:aC=2:15、关于匀速圆周运动的向心加速度下列说法正确的是A.大小不变,方向变化 B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化 D.大小、方向都不变6、如图所示,一人骑自行车以速度V通过一半圆形的拱桥顶端时,关于人和自行车受力的说法正确的是:A、人和自行车的向心力就是它们受的重力B、人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力,方向指向圆心C、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用7、假设地球自转加快,则仍静止在赤道附近的物体变大的物理量是A、地球的万有引力B、自转所需向心力C、地面的支持力D、重力8、在一段半径为R的圆孤形水平弯道上,已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍,则汽车拐弯时的安全速度是9、小球做匀速圆周运动,半径为R,向心加速度为 a,则下列说法错误..的是A 、 小球的角速度Ra =ω B 、小球运动的周期a R T π2= C 、t 时间内小球通过的路程aR t S =D 、t 时间内小球转过的角度aR t =ϕ 10、某人在一星球上以速度v 0竖直上抛一物体,经t 秒钟后物体落回手中,已知星球半径为R,那么使物体不再落回星球表面,物体抛出时的速度至少为11、假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的2倍,仍做圆周运动。
专题圆周运动与天体运动

cb a O A D R专题三 圆周运动与天体运动例题1.如图1所示竖直面内的光滑轨道,它是由半径R 的半圆环和切于D 点的水平部分组成,a.b.c 三个物体由水平部分半圆环滑去,它们重新落回水平面上时的着地点到D 点的距离依次为AD<2R,BD=2R,CD>2R.若a ,b ,c 三个物体在空中飞行时间依次为Ta ,Tb ,Tc,则关于三者的时间关系一定有:( ) A. Ta=Tb B. Tb=TcC. Ta=TcD.无法确定 2.如图2所示,在绕竖直轴做水平匀速转动的圆盘上,沿半径方向放着A 、B两物,质量分别为0.3kg 和0.2kg ,用长L=0.1m的细线把A 、B 相连,A 距转轴0.2m ,A 、B 与盘面间最大静摩擦力均为其重力大小的0.4倍,取g=10m/s 2.求:(1)为使A、B同时相对于圆盘滑动,圆盘的角速度至少为多大?(2)当圆盘转动到使A、B即将相对圆盘滑动时烧断细线,则A、B两物运动情况如何?3.如图3所示,一水平放置的圆桶正在以中轴线为轴匀速转动,桶上有一小孔,当小孔转到桶的上方时,在孔正上方h 处有一小球由静止开始下落.已知圆孔半径足够大,以使小球穿过时不受阻碍,要使小球穿桶下落,h 与圆桶半径R 之间应满足什么关系?4.宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L .若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L .已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R ,万有引力常数为G ,该星球的质量M .图1 图2 图35.已知地球半径R=6.4×106m ,地面附近重力加速度g=9.8m/s 2,计算在距离地面高为h=2×106m 的圆形轨道上的卫星作匀速圆周运动的线速度v 和周期T 。
6.已知万有引力常量G ,地球半径R ,月球和地球之间的距离r ,同步卫星距地面的高度h ,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g 。
高三物理天体的匀速圆周运动模型试题

高三物理天体的匀速圆周运动模型试题1.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19600km,公转周期T1=6.39天。
2006年3月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转轨道半径r2=48000km,则它的公转周期T2最接近于()A.15天B.25天C.35天D.45天【答案】B【解析】试题分析:根据开普勒行星三定律的周期定律,代入数据可求T2最接近于25天,所以B选项正确;A、C、D错误。
【考点】天体运动、开普勒定律2.北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信(CNSS),建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星.关于这些卫星,以下说法正确的是A.5颗同步卫星的轨道半径都相同B.5颗同步卫星的运行轨道必定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一定大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中,运行轨道半径越大的,周期越小【答案】 AB【解析】所有同步卫星的轨道都位于赤道面,轨道半径r和运行周期都相同,选项A、B正确.卫星绕地球做匀速圆周运动,有,,故随着卫星运行半径的增加,运行速度越小,只有在地球表面附近运行的卫星速度最大,称为第一宇宙速度,其他卫星运行速度都小于第一宇宙速度,选项C错误.由得,则半径r越大,周期越大.3.a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星.其中a、c的轨道相交于P,b、d在同一个圆轨道上.b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示.下列说法中正确的是A.a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度B.b、c的角速度大小相等,且小于a的角速度C.a、c的线速度大小相等,且小于d的线速度D.a、c存在P点相撞的危险【答案】 A【解析】由可知,选项B、C、D错误,选项A正确.4.(19分)“嫦娥三号”在月面成功软着陆,该过程可简化为:距月面15 km时,打开反推发动机减速,下降到距月面H=l00m.处时悬停,寻找合适落月点;然后继续下降,距月面h=4m时,速度再次减为零;此后关闭所有发动机,自由下落至月面。
高考物理一轮二轮复习天体运动典型题目含答案(高三必看)

第五章 天体运动第1课时 万有引力定律与天体运动一、开普勒三定律1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是________,太阳处在椭圆的一个________ 上. 2.开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相同的时间内扫过相等的________. 3.开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的________________的比值都相等,即a 3T 2=k . 二、万有引力定律 1.内容自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与___________________________成正比,与它们之间____________________成反比. 2.公式____________,通常取G =____________ N ·m 2/k g 2,G 是比例系数,叫引力常量. 3.适用条件公式适用于________间的相互作用.当两物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点;均匀的球体可视为质点,r 是__________间的距离;对一个均匀球体与球外一个质点的万有引力的求解也适用,其中r 为球心到________间的距离.考点一 开普勒三定律的理解和应用 1.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理. 2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体,例如月球、卫星绕地球的运动.3.开普勒第三定律a 3T2=k 中,k 值只与中心天体的质量有关,不同的中心天体k 值不同.但该定律只能用在同一中心天体的两星体之间. 【典例剖析】例1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( ) A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积例2.(多选)如图所示,近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆.设卫星、月球绕地球运行周期分别为T 卫、T 月,地球自转周期为T 地,则( )A.T 卫<T 月B.T 卫>T 月C.T 卫<T 地D.T 卫=T 地例3.(多选)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M 、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T 0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P 经过M 、Q 到N 的运动过程中( )A.从P 到M 所用的时间等于T 04B.从Q 到N 阶段,机械能逐渐变大C.从P 到Q 阶段,速率逐渐变小D.从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功 1.(多选)关于行星的运动,以下说法正确的是( ) A .行星轨道的半长轴越长,自转周期越大 B .行星轨道的半长轴越长,公转周期越大 C .水星的半长轴最短,公转周期最长 D .海王星离太阳“最远”,绕太阳运动的公转周期最长2.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍.P 与Q 的周期之比约为 ( )A .2∶1B .4∶1C .8∶1D .16∶1 3.17世纪,英国天文学家哈雷跟踪过一颗彗星,他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍,并预言这颗彗星将每隔一定的时间飞临地球,后来哈雷的预言得到证实,该彗星被命名为哈雷彗星。
高中物理圆周运动及天体运动试题及答案解析.docx

圆周运动试题一、单选题1、关于匀速圆周运动下列说法正确的是A、线速度方向永远与加速度方向垂直,且速率不变B、它是速度不变的运动C、它是匀变速运动D、它是受力恒定的运动2、汽车以 10m/s 速度在平直公路上行驶,对地面的压力为20000N,当该汽车以同样速率驶过半径为20m的凸形桥顶时,汽车对桥的压力为A、 10000N B、1000N C 、 20000N D 、 2000N3、如图,光滑水平圆盘中心O有一小孔,用细线穿过小孔,两端各系 A, B 两小球,已知 B 球的质量为 2Kg,并做匀速圆周运动,其半径为20cm,线速度为 5m/s,则 A 的重力为A、 250N B 、 C 、 125N D 、4、如图 O1, O2是皮带传动的两轮 ,O1半径是 O2的 2 倍 ,O1上的 C 点到轴心的距离为 O2半径的 1/2 则A、VA:VB= 2:1B、aA:aB= 1: 2C、VA:VC=1:2D、aA:aC= 2: 15、关于匀速圆周运动的向心加速度下列说法正确的是A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化D.大小、方向都不变6、如图所示,一人骑自行车以速度V 通过一半圆形的拱桥顶端时,关于人和自行车受力的说法正确的是:A、人和自行车的向心力就是它们受的重力B、人和自行车的向心力是它们所受重力和支持力的合力,方向指向圆心C、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D、人和自行车受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和离心力的作用7、假设地球自转加快,则仍静止在赤道附近的物体变大的物理量是A、地球的万有引力 B 、自转所需向心力 C 、地面的支持力 D 、重力8、在一段半径为 R的圆孤形水平弯道上 , 已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ倍 , 则汽车拐弯时的安全速度是9、小球做匀速圆周运动,半径为R,向心加速度为 a ,则下列说法错误的是..A、小球的角速度aRB、小球运动的周期T 2R aC、 t 时间内小球通过的路程S t aRD、 t 时间内小球转过的角度R ta10、某人在一星球上以速度v0竖直上抛一物体 , 经 t 秒钟后物体落回手中, 已知星球半径为 R, 那么使物体不再落回星球表面, 物体抛出时的速度至少为11、假如一人造地球卫星做圆周运动的轨道半径增大到原来的 2 倍,仍做圆周运动。
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高三物理第二轮复习圆周运动和天体运动专题练习
班级姓名座号
1.自行车和人的总质量为m,在一水平地面运动,若自行车以速度v转过半径为R的弯道,自行车的倾角应多大?自行车所受地面的摩擦力多大?
2.(14分)一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R (R为地球半径),卫星的运动方向与地球自转方向相同。
已知地球自转的角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g。
(1)求人造卫星绕地球转动的角速度。
(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间。
3.如图所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的
17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重
力加速度)
4.(14分)2005年10月17日凌晨4时33分,“神六”返回舱缓缓降落在内蒙古四子王旗主着陆场,意味着我国首次真正意义上有人参与的空间飞行试验取得圆满成功,标志着中国航天迈入新阶段。
两位宇航员在离地高度为h的圆轨道运行了t时间,请问在这段时间内“神六”绕地球多少圈?已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g。
5.(18分)宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止放置一质量为m的小球(可视为质点)如图所示,当施加给小球一瞬间水平冲量I时,刚好能使小球在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r,月球的
半径为R,万有引力常量为G.
(1)若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为多大?
(2)轨道半径为2R的环月卫星周期为多大?
6.人类选择登陆火星的时间在6万年以来火星距地球最近的一次,这时火星与地球之间的距离仅有5.58×107km。
登陆前火星车在距火星表面H高处绕火星做匀速圆周运动,绕行n圈的时间为t,已知火星半径为R,真空中的光速为c=3.00×108m/s。
求:
(1)火星车登陆后不断向地球发送所拍摄的照片,照片由火星传送到地球需要多长时间?
(2)若假设地球、火星绕太阳公转均为匀速圆周运动,其周期分别为T地和T火,试证明:T地<T火
(3)求火星的平均密度ρ。
(用R、H、n、t万有引力恒理G表示)
参考答案
1(1)选自行车和人这个整体为研究对象,则容易看出这个整体
受三个力作用。
即重力mg 、地面的支持力N 和地面的摩擦力f 。
其受力情况如图4所示。
由于自行车在水平地面上做圆周运动,
则可知向心力也一定沿水平方向,所以地面的支持力N 和重力mg
都不可能充当向心力,只有地面对自行车的摩擦力可以充当向心力。
根据圆周运动规律列方程得:
(2)选人为研究对象,则人受到两个力作用,即自行车对人的支持力和。
受力图如图5所示。
由人做圆周运动可得:
解之得:,即
2.(1)(14分)地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力 22卫ωmr r
Mm G = (2分) 地面表面附近的重力加速度g =2R
M G (2分) 把r =2R 代入,解方程可得R
g 8=卫ω (4分) (2)卫星下次通过该建筑物上方时,卫星比地球多转2弧度,所需时间 ωπωωπ--=R g t 822=卫 (6分)
3.解:启动前N1=mg, 升到某高度时 N2=(17/18)N1=(17/18)mg, 对测试仪 N2-mg′=ma=m(g/2), ∴ g′=(8/18)g=(4/9)g, GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.
4.(14分)解:设地球质量为M ,t 时间内神六飞行n 圈,质量为m 0的物体在地面有G g m R
Mm 020=(1)…………4分 飞船运行周期:n t T =
(2)…………………………………………………… 3分 设飞船质量m ,万有引力提供向心力)()2()
(22h R T m h R Mm G +=+π(3)……4分 联立(1)(2)(3)解得:)
()(2h R g h R tR n ++=π……………………………
3
5.
6.(1)设照片从火星传到地球所用的时间为t ,则:
s c s t 18610
0.310558087
=⨯⨯== (2分) (2)证明:设太阳的质量为M 、地球的质量为m 地,火星的质量为m 火,设地球到太阳
的距离为h 日地、火星到太阳的距离为h 日火,由于地球、火星均做匀速圆周运动,所以有:
GM
h T T h m h GMm GM h T T h m h GMm 322232222
2424日火火火日火火日火火日地地地日地地日地地
πππ
π=∴==∴=
由于:h 日地<h 日火 所以:T 地<T 火(3分)
(3)设火星车的质量为m ,
32323232222
2)(334)(4)()2()
(R Gt R H n R m V m Gt R H n m R H t n m R H m Gm +===+=∴+=+ππρππ火火
火火火。