木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4．他的这个发现对于打破“地心说”提供了重 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4．他的这个发现对于打破“地心说”提供了重要的依据．
（1）若将木卫1、木卫2绕木星的运动看作匀速圆周运动，则木卫2的平均轨道半径大于木卫1的平均轨道半径．试比较木卫1和木卫2谁的向心加速度大？（请写出必要的推导过程和运算结果，简要说明理由）
（2）已知木卫1绕木星运行的平均轨道半径为R₁，木星的半径为R₂，木星表面上的重力加速度为g，若不考虑木星的自转的影响，则可由以上三个量计算出木卫1绕木星运行的线速度．请写出运行过程和运算结果．

答案

（1）设木星的质量为M，卫星质量为m，卫星的轨道半径为R，则有G

=ma①
∴a=

②
由于木卫1的轨道半径小于木卫2的轨道半径，所以木卫1的向心加速度大于木卫2的向心加速度．
（2）设木星的质量为M，木卫1绕木星运动的线速度为v，木卫1的质量为m，则有m

③
∴v=

④
设木星表面一个物体的质量为m′，则有m′g=G

Mm′

⑤
∴g

=GM⑥
⑥式代入④式可得v=R2

答：（1）木卫1的向心加速度大于木卫2的向心加速度；
（2）木卫1绕木星运行的线速度为R2

．

核心考点

试题【木星至少有16颗卫星，1610年1月7日伽利略用望远镜发现了其中的4颗．这4颗卫星被命名为木卫1、木卫2、木卫3和木卫4．他的这个发现对于打破“地心说”提供了重】；主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]

举一反三

2009年10月6日，原香港中文大学校长、“光纤之父”高锟被宣布获得诺贝尔物理学奖．早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”．假设高锟星的公转周期为T（T＞1年），已知地球和高锟星都绕太阳做匀速圆周运动，则（　　）

A．高锟星公转的线速度大于地球公转的线速度

B．高锟星公转的角度速度大于地球公转的角速度

C．高锟星公转的轨道半径大于地球公转的轨道半径

D．高锟星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度

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承载着我国载人飞船和空间飞行器交会对接技术的“天宫一号”将于2011年下半年发射，随后将发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现交会对接．从此以“天宫一号”为平台开展空间实验室的有关技术验证，假设“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动轨道如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．“天宫一号”和“神舟八号”离地高度分别为h₁、h₂，运行周期分别为T₁、T₂，地球可视为质量分布均匀的球体，且忽略自转影响，引力常量为G，则以下说法正确的是（　　）

A．利用以上数据可计算出地球密度和地球表面的重力加速度

B．“神舟八号”受到的地球引力和运行速度均大于“天宫一号”受到的地球引力和运行速度

C．“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接

D．若宇航员在“天宫一号”太空舱无初速释放小球，小球将做自由落体运动

题型：上饶二模难度：| 查看答案

天文学家发现有些恒星会在质量基本不变的情况下发生体积收缩的现象．若某恒星的直径缩小到原来的四分之一，收缩时质量视为不变，下列有关该恒星体积收缩后的相关说法正确的是（　　）

A．恒星表面重力加速度增大到原来的4倍

B．恒星表面重力加速度增大到原来的16倍

C．恒星的第一宇宙速度增大到原来的16倍

D．恒星的第一宇宙速度增大到原来的4倍

题型：不详难度：| 查看答案

地球的第一宇宙速度约为8km/s，地球表面附近的重力加速度约为10m/s²，由这两个量估算近地人造卫星的环绕周期T约为多少？

题型：不详难度：| 查看答案

2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”载人飞船．假设飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）

A．若宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船，飞船速率将减小

B．若有两个这样的飞船在同一轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行，只要后一飞船向后喷气加速，则两飞船一定能实现对接

C．若知道飞船运动的周期和轨道半径，再利用万有引力常量，就可算出地球的质量

D．若飞船返回地球，在进入大气层之前的无动力飞行过程中，飞船的动能逐渐增大，机械能保持不变

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