高中 | 引力势能 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 引力势能题目答案及解析如下,仅供参考!

必修2

第六章 万有引力与航天

6.4 万有引力理论的成就

引力势能

地球和月球间的距离为$L$,以地心作为坐标原点,沿地月连线建立$x$轴,在$x$轴上有一个探测器。仅考虑地球和月球对探测器的引力作用,可得探测器引力势能$E_{p}$随位置变化关系如图所示,已知在$x=d$处探测器的引力势能最大,则地球与月球的质量之比为$(\qquad)$

["

$\\left( \\dfrac{d}{L-d} \\right)^{2}$

","

$\\left( \\dfrac{L-d}{d} \\right)^{2}$

","

$\\left( \\dfrac{d}{L+d} \\right)^{2}$

","

$\\left( \\dfrac{L+d}{d} \\right)^{2}$

"]
[["A"]]

设地球质量为$M$,月球的质量为$m$,探测器的质量为$m_{0}$,引力的合力做功与引力势能的关系$F\Delta x=-\Delta E_{p}$,可知$E_{p}-x$图线的切线斜率绝对值为$\left|\dfrac{\Delta E_{p}}{\Delta x}\right|=F$,由图可知,图像切线斜率绝对值先减小后增大,则地球和月球对探测器作用力随探测器位置$x$的增大,先逐渐减小后逐渐增大;在$x=d$处图线的切线斜率为$0$,则探测器在该处受地球和月球的引力的合力为零,即$\dfrac{GMm_{0}}{d^{2}}=G\dfrac{mm_{0}}{(L-d)^{2}}$,可得地球与月球的质量之比为$\dfrac{M}{m}=\left( \dfrac{d}{L-d} \right)^{2}$,故$\rm A$正确,$\rm BCD$错误。

故选:$\rm A$

高中 | 引力势能题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
若、两颗人造地球卫星质量相同,圆周运动的周期之比为,则它们的向心加速度之比,卫星的动能之比,卫星地球间的引力势能之比分别为 年月日,世界上第一张黑洞照片诞生了,证实了神秘天体黑洞的存在。黑洞是宇宙中质量巨大的一类天体,连光都无法逃脱它的引力束缚。取两天体相距无限远时引力势能为零,引力势能表达式为,已知地球半径,光速。设想把地球不断压缩(保持球形不变),刚好压缩成一个黑洞时,地球表面的重力加速度约为 如图,卫星在地球不同的圆形轨道上具有不同引力势能。已知地球质量为,卫星质量为,卫星到地球球心的距离为,引力势能为,真空中负点电荷的电荷量为,其周围空间电势可以表示为:,与该点电荷的电势类比,可以定义“引力势”的概念。下列说法合理的是 已知质量为的人造地球卫星与地心的距离为时,引力势能可克表示为,其中为引力常量,为地球质量。为地球质量。先从地面赤道某处发射一质量的卫星至离地球表面高处的轨道上,使其绕地球做匀速圆周运动,则至少需对卫星做功(忽略地球自转影响,地球半径设为) 物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能,若取离地球无穷远处的引力势能为零,则质量为的物体引力势能为,其中为引力常量,为地球的质量,为物体到地心的距离。如图虚线圆为人造地球卫星的两个圆轨道,轨道Ⅰ是近地轨道。已知轨道Ⅱ的半径为轨道Ⅰ的倍,地球半径为,则质量为的人造地球卫星
今日推荐