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(10分)如图所示,在距离一质量为M、半径为R、密度均匀的球体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/2的球体时,剩余部分对m的万有引力为F2,则F1与F2的比值为多少?

试题分析:若质点与大球球心相距为2R,其万有引力为F1,则有
   (2分)
大球质量     (2分)
小球质量    (2分)
小球球心与质点相距,小球与质点间的万有引力为  (2分)
剩余部分对质点m的万有引力
          (2分)
点评:本题难度中等,解决本题的技巧是利用打补丁法,由于小球为质量分布不均匀的球体,万有引力定律不能适用,当补齐之后r为球心间的距离,根据力的矢量叠加求此问题
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于人造地球卫星的运行速度和发射速度,以下说法中正确的是   (  ).
A.低轨道卫星的运行速度大,发射速度也大
B.低轨道卫星的运行速度大,但发射速度小
C.高轨道卫星的运行速度小,发射速度也小
D.高轨道卫星的运行速度大,但发射速度小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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.月球的半径
C.飞船的质量D.飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

不回收的航天器在使用后,将成为太空垃圾.如图所示是飘浮在地球附近的太空垃圾示意图,下列说法中正确的是(    )
A.离地越高的太空垃圾运行速率越大
B.离地越高的太空垃圾运行角速度越小
C.离地越低的太空垃圾运行周期越大
D.太空垃圾只可能跟同一轨道上的航天器相撞

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,飞船从轨道1变轨至轨道2.若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化,相对于在轨道1上,飞船在轨道2上的
A.动能大
B.运行周期长
C.向心加速度大
D.角速度小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

一探测卫星绕地球作匀速圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程。(如图所示)已知地球半径为R,地球质量为M,引力常量为G,太阳光可看作平行光,探测卫星在A点测出对地球张角为θ。求:

(1)探测卫星在A点时距离地面的高度;
(2)探测卫星绕地球运行的速度大小;
(3)探测卫星绕地球运行的周期。(若提高难度,不给图)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前,运行轨道的高度分别为350 km和343 km。将它们的运行轨道均视为圆周,则“天宫一号”比“神州八号”(    )
A.速度大B.周期大C.角速度大D.加速度大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

月球绕地球作匀速圆周运动的向心加速度大小为a1,近月卫星的向心加速度为a2;月球表面的重力加速度大小为g1,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2,则
A.a1=g2B.a2=g1C.g1-g2=a1D.a1=a2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.
(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T.

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