题目内容

（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即, 是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量的表达式。已知引力常量为G，太阳的质量为M太。
（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立。经测
定月地距离为3．84×108m，月球绕地球运动的周期为2．36×106s，试计算地球的质量M地。（G=6．67
×10-11N·m2/kg2，结果保留一位有效数字）
(1) ；(2)

试题分析: 因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有  G
（2）在地月系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R，周期为T1，由上面可得
         解得 
练习册系列答案
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已知地球的自转周期和半径分别为T和R，地球同步卫星A的圆轨道半径为h。卫星B沿半径为r（r＜h）的圆轨道在地球赤道的正上方运行，其运行方向与地球自转方向相同。求：
（1）卫星B做圆周运动的周期；
（2）卫星A和B连续地不能直接通讯的最长时间间隔（信号传输时间可忽略）。
宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对他们的引力作用。设四星系统中每个星体质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分别在边长为a的正方形的四个顶点上，其中a远大于R。已知引力常量为G。关于四星系统，下列说法正确的是
A．四颗星围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动
B．四颗星的线速度均为
C．四颗星表面的重力加速度均为
D．四颗星的周期均为
假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。地面处和矿井底部的重力加速度大小之比为
A．B．C．D．1
中国正在实施北斗卫星导航系统建设工作，将相继发射五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星，到2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。中国北斗卫星导航系统官方网站2010年1月22日发布消息称，五天前成功发射的中国北斗卫星导航系统第三颗静止轨道卫星，经过四次变轨，于北京时间当天凌晨一时四十七分，成功定点于东经一百六十度的赤道上空。关于成功定点后的“北斗导航卫星”，下列说法正确的是  （   ）
A．离地面高度一定，相对地面静止
B．运行速度大于7.9km/s小于11.2km/s
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
人类发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如右图。关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是
A．卫星在三个轨道运动的周期关系是：T1<T3<T2
B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C．卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能
D．卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能
1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同．已知地球半径R＝6 400 km，地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为(　　)．
A．400 gB．gC．20 gD．g
己知地球半径为R，地面处的重力加速度为g，一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列关于卫星运动的说法正确的是（  ）
A．线速度大小为B．角速度为
C．加速度大小为gD．周期为6π
我国自主研制的“北斗”卫星导航系统具有导航、定位等功能，在抗震救灾中发挥了巨大作用.“北斗”系统中两颗质量不相等的工作卫星沿同一轨道绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，如题2图所示.若卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为，地球半径为，，下述说法中正确的是

A.地球对两颗卫星的万有引力相等
B.卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
C.卫星绕地心运动的周期为
D.卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为

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