题目内容
【题目】如图所示,地球质量为M,绕太阳做匀速圆周运动,半径为R。有一质量为m的飞船,由静止开始从P点在恒力F的作用下,沿PD方向做匀加速直线运动,一年后在D点飞船掠过地球上空,再过三个月,又在Q处掠过地球上空。根据以上条件可以得出
A. DQ的距离为 B. PD的距离为
C. 地球与太阳的万有引力的大小 D. 地球与太阳的万有引力的大小
【答案】ABC
【解析】试题分析:根据DQ的时间与周期的关系得出D到Q所走的圆心角,结合几何关系求出DQ的距离.抓住飞船做匀加速直线运动,结合PD的时间和PQ的时间之比得出位移之比,从而得出PD的距离.根据位移时间公式和牛顿第二定律,结合地球与太阳之间的引力等于地球的向心力求出引力的大小.
地球绕太阳运动的周期为一年,飞船从D到Q所用的时间为三个月,则地球从D到Q的时间为三个月,即四分之一个周期,转动的角度为90度,根据几何关系知,DQ的距离为,故A正确;因为P到D的时间为一年,D到Q的时间为三个月,可知P到D的时间和P到Q的时间之比为4:5,根据得,PD和PQ距离之比为16:25,则PD和DQ的距离之比为16:9, ,则,B正确;地球与太阳的万有引力等于地球做圆周运动的向心力,对PD段,根据位移公式有: ,因为P到D的时间和D到Q的时间之比为4:1,则,即T=t,向心力,联立解得地球与太阳之间的引力,故C正确D错误.
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