万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定试题及答案-高中物理-云返教育

• 如图，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为；石油密度远小于，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高。重力加速度在原坚直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。
  
  （1）设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），=x，求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常
  （2）若在水平地面上半径L的范围内发现：重力加速度反常值在与（k>1）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。
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  类型： 解答题     难度系数： 难
• 2011年9月29日21时16分天宫一号顺利发射升空，这是中国向空间站时代迈出的坚实一步。天宫一号经过两次变轨，进入高度约343千米的圆形对接轨道，此时的运动可以视作匀速圆周运动。等待11月份与神八交会对接。若地球半径为6400km。地球表面重力加速度g=10m/s².
  (1)则天宫一号的运行速度多大？
  （2）则天宫一号的运行周期约为多少分钟？
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• （9分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为r_A=8.0×10⁴ km和r_B=1.2×10⁵ km,忽略所有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示),求:
  (1)岩石颗粒A和B的线速度之比.
  (2)岩石颗粒A和B的周期之比.
  (3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它在距土星中心3.2×10⁵ km处受到土星的引力为0.38 N.已知地球半径为6.4×10³ km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• （15分）宇航员站在一质量分布均匀星球表面上某高h处，沿水平方向抛出一个小球．测得落地时间为t．该星球的半径为R，万有引力常量为G，求
  (1)该星球的质量M．
  (2)该星球的密度
  (3)该星球的第一宇宙速度
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 一宇航员为了估测某一星球表面的重力加速度和该星球的质量，在该星球的表面做自由落体实验：让小球在离地面h高处自由下落，他测出经时间t小球落地，又已知该星球的半径为R，忽略一切阻力。求：
  （1）该星球表面的重力加速度g；
  （2）该星球的质量M；
  （3）该星球的第一宇宙速度V.
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• （10分）已知引力常量为G，地球的质量为M，地球的半径为R，某飞船绕地球做匀速圆周运动时距地面的高度为h.根据以上条件，试求该飞船绕地球做匀速圆周运动时的线速度大小？（用题中字母表示结果）
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 已知月球绕地球运动周期T和轨道半径r，地球半径为R求（1）地球的质量？（2）地球的平均密度？
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如图所示，离质量为M、半径为R、密度均匀的球体表面R远处有一质量为m的质点，此时M对m的万有引力为F₁ ；当从M中挖去一半径为r＝R的球体时，剩下部分对m的万有引力为F₂.则F₁与F₂之比是多少？
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 在某未知星球表面距地面6m的高度将一物体以水平速度15m/s抛出，落地时水平位移为30m
  （1）求此星球表面的重力加速度
  （2）若此星球的半径为5000km，求此星球的质量（保留一位有效数字）（G=6.67×10^-11N·m²/kg²）
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 已知某行星的半径为R，行星表面重力加速度为g，不考虑行星自转的影响。若有一卫星绕该行星做匀速圆周运动，运行轨道距行星表面高度为h，求卫星的运行周期T。
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 如果测出行星的公转周期 T 以及它和太阳的距离 r，就可以求出          的质量。根据月球绕地球运动的轨道半径和周期，就可以求出          的质量。          星的发现，显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 月球表面的重力加速度是地球表面的，月球的半径是地球的，登月舱靠近月球的环绕速度与地球的第一宇宙速度之比为         :middle;" src='http://tikucommon-zs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/tiku/source/image/14004/cop00030136.png'> 。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• （12分）我国神舟九号飞船已于2012年6月16日成功发射，与“天官一号”目标飞行器展开手控交会对接，飞行乘组由3名航天员组成。天宫一号目标飞行器，是我国自主研制的全新的载人飞行器，计划在轨道上的工作运行时间为2年，它可以与载人飞船进行多次对接。已知“天宫一号”飞行器质量为m，运行高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。求：
  （1）天宫一号受到地球的万有引力大小；
  （2）天宫一号的运行周期。
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  类型： 解答题     难度系数： 中
• 1798年，英国物理学家          ，巧妙地利用                    第一次在实验室里比较准确地测出了引力常量。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N.由此可推知,该行星的半径是地球半径的          倍
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 发现万有引力定律的科学家是          ，第一次通过实验比较准确的测出引力常量的科学家是          。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 在月球上以初速度v₀自高h处水平抛出的小球，射程可达s，已知月球半径为R，如果在月球上发射一颗月球的卫星，则它在月球表面附近环绕月球运动的周期         :middle;" src='http://tikucommon-zs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/tiku/source/image/14004/cop00059314.png'> 。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 已知引力常量为G，地球的质量为M，地球自转的角速度为ω₀，月球绕地球转动的角速度为ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为         :middle;" src='http://tikucommon-zs.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/tiku/source/image/14004/cop00059505.png'> ，此速度大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度。
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 宇航员在地球表面从某一高度自由落下一小球，经过时间t小球落回地面；若他在某星球表面从相同的高度自由落下同一小球，需经过时间2t小球落回表面．(取地球表面重力加速度g＝10 m/s²，空气阻力不计)。则该星球表面附近的重力加速度g′=2.5 m/s2. 1∶64 ；已知该星球的半径与地球半径之比为R_星∶R_地＝1∶4，求该星球的质量与地球的质量之比M_星∶M_地．=         
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  类型： 填空题     难度系数： 中
• 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.（已知地球半径为6.4×10⁶m，地球表面重力加速度为9.8 m/s²，万有引力常量为6.7×10^－11N·m²/kg²，结果取两位有效数字。）
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  类型： 填空题     难度系数： 中

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