1.(惠州市2021届高三第二次调研)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径n倍的情况下,需要验证( )
A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的n2倍
B.苹果在地球表面受到的引力约为在月球表面的n倍
C.自由落体在地球表面的加速度约为月球表面的n倍
D.苹果落向地面加速度约为月球公转的加速度的n2倍
D [若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律——万有引力定律,则应满足G=ma,即加速度a与距离r的平方成反比,由题中数据知,选项D正确。]
2.如图,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大
A [卫星绕行星做匀速圆周运动的向心力由行星对卫星的引力提供,根据万有引力定律和牛顿第二定律解决问题。根据G=ma得a=,故甲卫星的向心加速度小,选项A正确;根据G=m()2r,得T=2π,故甲的运行周期大,选项B错误;根据G=mω2r,得ω=,故甲运行的角速度小,选项C错误;根据G=,得v=,故甲运行的线速度小,选项D错误。]
3.2018年2月,我国500 m口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19 ms。假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11 N·m2/kg2。以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为( )
A.5×109 kg/m3 B.5×1012 kg/m3
C.5×1015 kg/m3 D.5×1018 kg/m3
C [毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力,根据G=m,M=ρ·πR3,得ρ=,代入数据解得ρ≈5×1015 kg/m3,C正确。]