题目内容

离地面高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的1/2，则高度h是地球半径的（　　）
A．2倍B．1/2倍C．
2
倍		D．（
2
-1）倍
设地球的质量为M，某个物体的质量为m，则
在地球表面有：G
Mm
R2
=mg ①
在离地面h高处轨道上有：G
Mm
(R+h)2
=m
g
2
 ②
由①②联立得：h=（
2
-1）R
即
h
R
=
2
-1
故选：D．
练习册系列答案
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2013年6月11日下午，神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行．已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，飞船在近地点的速度为v1，飞船的质量为m．若取距地球无穷远处为引力势能零点，则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为Ep=-
GMm
r
，求：
（1）地球的半径；
（2）飞船在远地点的速度．
4月12日为国际航天日，现计划发射一颗距离地面高度为地球半径R的圆形轨道地球卫星，卫星轨道平面与赤道平面重合，已知地球表面重力加速度为g，万有引力常量为G．
（1）求地球质量M；
（2）求卫星绕地心运动周期T；
（3）设地球自转周期为T0，该卫星绕地运动方向与地球自转方向相同，则在赤道上某点的人能连续看到该卫星的时间是多少？（不考虑地球大气层的影响）
现代观测表明，由于引力作用，恒星有“聚集”的特点．众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星，如图所示，两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起．已知双星质量分别为m1、m2，它们间的距离始终为L，引力常量为G，求：
（1）双星旋转的中心O到m1的距离；
（2）双星的转动角速度．
嫦娥三号探测器于2013年12月2日2点17分，在西昌卫星发射中心发射．嫦娥三号携玉兔号月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测．探测器发射后直接进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，运动轨迹如图所示．已知月球质量与地球质量之比为P，月球半径与地球半径之比为q，则（　　）
A．探测器在月球表面附近圆形轨道运行与在地球表面附近圆形轨道运行向心力之比为
p
q
B．探测器在月球表面附近圆形轨道运行与在地球表面附近圆形轨道运行周期之比为
pq3
C．月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的
p
q
倍
D．月球表面重加速度是地球表面重力加速度的
p
q2
倍
一只小火箭放在某无大气层的星球表面的水平地面上，点火后在前5s时间内火箭受到的推力F的变化如图（a）所示，火箭速度变化如图（b）所示，不计火箭喷出气体的质量，则火箭在该星球表面由于星球的吸引而受到的重力是______N，火箭的质量为______kg．
2013年12月12日，嫦娥三号探测器由长征三号运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力．则（　　）
A．嫦娥三号的发射速度大于11.2km/s
B．嫦娥三号在环月段圆轨道上的运行速度小于7.9km/s
C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度小于Q点的速度
D．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速
在宇宙探索中，科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的
1
2
．宇航员登陆到该行星的表面时，将长度L=0.45m的细绳一端固定，另一端系质量m=0.1kg的金属球，并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动．已知地球表面重力加速度g=10m/s2．求：
（1）该行星表面的重力加速度g′；
（2）金属球通过最高点时线速度大小；
（3）金属球通过最低点时线速度大小．
我国“神舟”六号宇宙飞船已经发射成功，当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化．图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…），若已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度g，地球自转周期为24h，根据图中的信息：

（1）如果飞船运行周期用T表示，试写出飞船离地面高度的表达式
（2）飞船运行一周，地球转过的角度是多少？
（3）求飞船运行的周期．

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