Skip to main content

Circular Motion and Universal Gravitation - Practice Questions (40)

Question 1: 1. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับประวัติการใช้กฎของเคปเลอร์และกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันในงานวิจัยทางดาราศาส...

1. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับประวัติการใช้กฎของเคปเลอร์และกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันในงานวิจัยทางดาราศาสตร์ที่ถูกต้อง? ( )

  • A. A. ในช่วงเวลาเดียวกัน พื้นที่ที่ถูกกวาดโดยเส้นที่เชื่อมระหว่างดาวอังคารกับดวงอาทิตย์เท่ากับพื้นที่ที่ถูกกวาดโดยเส้นที่เชื่อมระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์
  • B. B. ลูกบาศก์ของอัตราส่วนของคาบการโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีเท่ากับกำลังสองของอัตราส่วนของกึ่งแกนใหญ่ของพวกมัน
  • C. C. ดาวเนปจูนถูกค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษชื่อคาเวนดิชผ่านการคำนวณอย่างกว้างขวาง จนได้รับฉายาว่า "ดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบโดยปลายปากกา"
  • D. D. การค้นพบดาวเนปจูนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงบทบาทอันยิ่งใหญ่ของทฤษฎีในการปฏิบัติจริง ด้วยวิธีการ "การคำนวณ การทำนาย และการสังเกตการณ์" ที่ชี้นำการค้นหาวัตถุท้องฟ้าใหม่

Answer: D

Solution: ก. ตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ พื้นที่ที่ถูกกวาดโดยเส้นที่เชื่อมระหว่างดาวอังคารกับดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น ไม่เท่ากับพื้นที่ที่ถูกกวาดโดยเส้นที่เชื่อมระหว่างดาวพฤหัสบดีกับดวงอาทิตย์ ดังนั้น ข้อ ก. จึงไม่ถูกต้อง ข. ตามกฎข้อที่สามของเคปเลอร์ สี่กำลังสองของอัตราส่วนของคาบการโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดีเท่ากับสามกำลังสามของอัตราส่วนของกึ่งแกนใหญ่ของวงโคจรของทั้งสอง ดังนั้น ข้อ ข. จึงไม่ถูกต้อง ค. ดาวเนปจูนถูกค้นพบผ่านการคำนวณอย่างกว้างขวางโดยใช้กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน แต่ไม่ใช่โดยคาเวนดิชที่ใช้กฎนี้ ดังนั้น ค. จึงไม่ถูกต้อง ง. กระบวนการค้นพบดาวเนปจูนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงบทบาทสำคัญของการนำทฤษฎีมาใช้เป็นแนวทางในทางปฏิบัติ วิธีการ "คำนวณ ทำนาย และสังเกตการณ์" ที่ใช้ได้ชี้นำการค้นหาวัตถุท้องฟ้าใหม่ ๆ ดังนั้น ง. จึงถูกต้อง

Question 2: 2. ปริมาณทางกายภาพใดต่อไปนี้ที่เป็นสเกลาร์?

2. ปริมาณทางกายภาพใดต่อไปนี้ที่เป็นสเกลาร์?

  • A. A. การโยกย้าย
  • B. B. คุณงามความดี
  • C. C. บังคับ
  • D. D. ความเร็ว

Answer: B

Solution: แรงมีขนาดแต่ไม่มีทิศทาง จึงเป็นสเกลาร์; การเปลี่ยนตำแหน่ง แรง และความเร็ว มีทั้งขนาดและทิศทาง จึงเป็นเวกเตอร์ ดังนั้น $B$ จึงเป็นสเกลาร์ ในขณะที่ $A , C , D$ เป็นเวกเตอร์

Question 3: 3. นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่วัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงได้อย่างแม่นยำผ่านการทดลองคือ

3. นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่วัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงได้อย่างแม่นยำผ่านการทดลองคือ

  • A. A. ฮุกแห่งบริเตน
  • B. B. ไอแซก นิวตัน แห่งสหราชอาณาจักร
  • C. C. กาลิเลโอแห่งอิตาลี
  • D. D. คาเวนดิชในสหราชอาณาจักร

Answer: D

Solution: ค่าของค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงถูกกำหนดในปี 1789 โดยคาเวนดิช โดยใช้เครื่องมือที่เขาประดิษฐ์ขึ้น คือ เครื่องชั่งแรงบิด

Question 4: 4. ปริมาณทางกายภาพใดต่อไปนี้ได้รับการอธิบายอย่างถูกต้องโดยใช้หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วยวัดสากล (SI)?

4. ปริมาณทางกายภาพใดต่อไปนี้ได้รับการอธิบายอย่างถูกต้องโดยใช้หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วยวัดสากล (SI)?

  • A. A. หน่วยของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ $\mu$ คือ $\mathrm { kg } / \mathrm { s } ^ { 2 }$
  • B. B. หน่วยของค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง $G$ คือ $\mathrm { m } ^ { 2 } / \left( \mathrm { kg } \cdot \mathrm { s } ^ { 2 } \right)$
  • C. C. หน่วยของค่าคงที่ความแข็งของสปริง $k$ คือ $\mathrm { N } / \mathrm { m }$
  • D. D. หน่วยของค่าคงที่ไฟฟ้า $k$ คือ $k g \cdot m ^ { 3 } / \left( s ^ { 4 } \cdot A ^ { 2 } \right)$

Answer: D

Solution: A. ตามที่ระบุใน $\mu = \frac { f } { F _ { \mathrm { N } } }$, หน่วยของสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ $\mu$ คือ $1 , \mathrm {~A}$ – ไม่ถูกต้อง; B. ตามกฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตัน $F = G \frac { m _ { 1 } m _ { 2 } } { r ^ { 2 } }$, $$ G = \frac { F r ^ { 2 } } { m _ { 1 } m _ { 2 } } $$ และหน่วยของแรงคือ: $1 \mathrm {~N} = 1 \mathrm {~kg} \cdot \mathrm {~m} / \mathrm { s } ^ { 2 }$; ดังนั้นหน่วยพื้นฐานของค่าคงที่แรงโน้มถ่วง G คือ $\mathrm { m } ^ { 3 } / \mathrm { kg } \cdot \mathrm { s } ^ { 2 }$; B ไม่ถูกต้อง; C. หน่วยของความคงตัวของสปริง $k$ คือ $\mathrm { N } / \mathrm { m }$; อย่างไรก็ตาม N เป็นหน่วยที่อนุพันธ์มา ดังนั้น C จึงไม่ถูกต้อง; D. จาก $F = \frac { k Q q } { r ^ { 2 } }$ เราได้ $$ k = \frac { F r ^ { 2 } } { Q q } $$ จาก $q = I t$ และ $F = m a$, การทำให้ง่ายขึ้นพร้อมกันแสดงให้เห็นว่าหน่วยของค่าคงที่ไฟฟ้า $k$ คือ $\mathrm { kg } \cdot \mathrm { m } ^ { 3 } / \left( \mathrm { s } ^ { 4 } \cdot \mathrm {~A} ^ { 2 } \right)$; D ถูกต้อง

Question 5: 5. ดาวเทียมสองดวงโคจรรอบโลกในลักษณะวงกลมสม่ำเสมอ ดาวเทียมที่ใกล้พื้นโลกมากกว่า

5. ดาวเทียมสองดวงโคจรรอบโลกในลักษณะวงกลมสม่ำเสมอ ดาวเทียมที่ใกล้พื้นโลกมากกว่า

  • A. A. ความเร็วเชิงมุมมีขนาดเล็กเมื่อเปรียบเทียบ
  • B. B. วงจรการทำงานที่สั้นลง
  • C. C. ความเร็วเชิงเส้นค่อนข้างต่ำ
  • D. D. ความเร่งในแนวเข้าศูนย์กลางมีขนาดค่อนข้างเล็ก

Answer: B

Solution: A. ตามที่ระบุใน $$ G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m \omega ^ { 2 } r $$, $$ \omega = \sqrt { G \frac { M } { r ^ { 3 } } } $$ ระบุว่าดาวเทียมที่อยู่ใกล้พื้นโลกมากกว่าจะมีอัตราเร็วเชิงมุมมากกว่า ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง B. ตามที่ระบุใน $$ \mathrm { G } \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } } r ^ { 2 } $$, $$ T = \sqrt { \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { G M } r ^ { 3 } } $$ บ่งชี้ว่าดาวเทียมที่อยู่ใกล้พื้นโลกมากกว่าจะมีคาบการโคจรสั้นกว่า ดังนั้น ข. จึงถูกต้อง; ค. ตามที่ระบุใน $$ \mathrm { G } \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { r } $$ $$ v = \sqrt { \frac { G M } { r } } $$ บ่งชี้ว่าดาวเทียมที่อยู่ใกล้พื้นโลกมากกว่ามีความเร็วเชิงเส้นมากกว่า ทำให้ข้อ C ผิด; D. ตาม $$ G \frac { M } { r ^ { 2 } } = a $$, ดาวเทียมที่อยู่ใกล้พื้นโลกมากกว่าแสดงแรงเร่งเชิงศูนย์กลางมากกว่า ทำให้ข้อ D ผิด;

Question 6: 6. ในระหว่างที่มนุษยชาติได้เข้าใจกฎเกณฑ์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของสสาร นักฟิสิกส์หลายคนได้ทำนายอย่างก...

6. ในระหว่างที่มนุษยชาติได้เข้าใจกฎเกณฑ์ที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของสสาร นักฟิสิกส์หลายคนได้ทำนายอย่างกล้าหาญและกล้าที่จะสงสัยในสมมติฐานที่ได้รับการยอมรับแล้ว จนสามารถบรรลุความสำเร็จที่น่าทึ่งได้ ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์และการมีส่วนร่วมของพวกเขาถูกต้อง?

  • A. A. เคปเลอร์อุทิศตนเพื่อศึกษาการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของไทโค บราเฮ โดยเสนอว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในวงโคจรทรงกลมที่สม่ำเสมอรอบดวงอาทิตย์
  • B. B. คาเวนดิช ได้ค่าที่ค่อนข้างแม่นยำสำหรับ $G$ โดยการวัดแรงโน้มถ่วงระหว่างลูกตะกั่ว
  • C. C. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ซึ่งจากกฎนี้ทำให้ทราบว่า โลกและดาวอังคารกวาดพื้นที่เท่ากันตามเส้นที่เชื่อมระหว่างทั้งสองกับดวงอาทิตย์ในช่วงเวลาที่เท่ากัน
  • D. D. ดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบที่ปลายปากกา คำนวณจากกฎแรงโน้มถ่วงสากล คือ ดาวเคราะห์น้ำเงิน

Answer: B

Solution: ก. เคปเลอร์อุทิศตนเพื่อวิเคราะห์การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของไทโค บราเฮ โดยเสนอว่าดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ในเส้นทางรูปวงรี ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง C. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ เมื่อดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างดาวเคราะห์กับดวงอาทิตย์จะกวาดพื้นที่เท่ากันในระยะเวลาเท่ากัน อย่างไรก็ตาม เมื่อโลกและดาวอังคารโคจรรอบดวงอาทิตย์ เส้นตรงที่เชื่อมระหว่างทั้งสองจะกวาดพื้นที่ไม่เท่ากันในเวลาเท่ากัน ดังนั้น ข้อ C จึงไม่ถูกต้อง D. ดาวเคราะห์ที่คำนวณโดยกฎแรงโน้มถ่วงสากลว่าจะถูก "ค้นพบใต้ปลายปากกา" คือดาวเนปจูน ดังนั้น D จึงไม่ถูกต้อง

Question 7: 7. เกี่ยวกับการอธิบายการเคลื่อนที่แบบโค้ง ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

7. เกี่ยวกับการอธิบายการเคลื่อนที่แบบโค้ง ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. หากแรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุมีค่าคงที่ วัตถุนั้นจะต้องเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง
  • B. B. แรงภายนอกสุทธิที่กระทำต่อวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งอาจเท่ากับศูนย์
  • C. C. เมื่อวัตถุเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง ทิศทางของแรงภายนอกสุทธิจะชี้เข้าหาด้านในของเส้นโค้ง
  • D. D. ขนาดของความเร็วและความเร่งของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอจะคงที่ ดังนั้นจึงเรียกว่าการเคลื่อนที่แบบเร่งสม่ำเสมอ

Answer: C

Solution: ก. เมื่อแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุมีค่าคงที่ วัตถุอาจเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงหรือเส้นโค้งก็ได้ วัตถุจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงก็ต่อเมื่อทิศทางของแรงลัพธ์ตรงกับทิศทางของความเร็วเท่านั้น ดังนั้น ข้อ ก. จึงไม่ถูกต้อง ข. การเร่งเป็นค่าไม่เท่ากับศูนย์ในระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง ซึ่งหมายความว่าแรงสุทธิไม่สามารถเป็นศูนย์ได้ ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง ค. ในระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง แรงสุทธิชี้ไปทางด้านในของเส้นโค้ง ดังนั้น ค. จึงถูกต้อง ง. ในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ ทั้งความเร็วและอัตราเร่งมีขนาดคงที่แต่เปลี่ยนทิศทาง ซึ่งเป็นการเคลื่อนที่ไม่สม่ำเสมอ ดังนั้น ง. จึงไม่ถูกต้อง

Question 8: 8. เกี่ยวกับนิพจน์ของกฎแรงโน้มถ่วงสากล $F = G \frac { m _ { 1 } m _ { 2 } } { r ^ { 2 } }$, ข้อใดต่อ...

8. เกี่ยวกับนิพจน์ของกฎแรงโน้มถ่วงสากล $F = G \frac { m _ { 1 } m _ { 2 } } { r ^ { 2 } }$, ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. เมื่อ $r$ เข้าใกล้ศูนย์ แรงโน้มถ่วงจะเข้าใกล้อนันต์
  • B. B. ในสูตร $G$ แทนค่าค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง ซึ่งถูกกำหนดโดยการทดลองมากกว่าการกำหนดตามอำเภอใจ
  • C. C. หาก $m _ { 1 } > m _ { 2 }$, แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อ ${ } _ { 1 }$ จะมากกว่าแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อ ${ } ^ { m _ { 2 } }$.
  • D. D. ${ } ^ { m _ { 1 } }$ และ $^ { m _ { 2 } }$ ประสบกับแรงโน้มถ่วงที่มีขนาดเท่ากัน ซึ่งก่อให้เกิดแรงสมดุลกันเป็นคู่

Answer: B

Solution: A. เมื่อ $r$ เข้าใกล้ศูนย์ ขนาดและรูปร่างของวัตถุทั้งสองไม่สามารถละเลยได้อีกต่อไป กล่าวคือ ไม่สามารถถือว่ามีมวลเป็นจุดได้ ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับกฎแรงโน้มถ่วงสากลที่จะใช้ได้คือวัตถุทั้งสองสามารถถือว่ามีมวลเป็นจุดได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถอภิปรายได้โดยใช้วิธีการทางคณิตศาสตร์เพียงอย่างเดียว โดยเข้าใจผิดว่าแรงโน้มถ่วงสากลมีค่าเป็นอนันต์ ตัวเลือก A จึงไม่ถูกต้อง B. ในสูตร $G$ แทนค่าค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นค่าคงที่นิรันดร์และไม่เปลี่ยนแปลง วัดได้จากการทดลองโดย Cavendish ตัวเลือก B ถูกต้อง C และ D ไม่ว่าวัตถุใดจะมีมวลมากกว่า แรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้นจะประกอบด้วยแรงคู่ที่มีปฏิกิริยาซึ่งกันและกันเสมอ แรงเหล่านี้มีขนาดเท่ากันและกระทำต่อวัตถุทั้งสอง ตัวเลือก C และ D ไม่ถูกต้อง

Question 9: 9. ดังที่แสดง นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งและโลกเคลื่อนที่ในวงโคจรกลมสม่ำเสมอรอบดวงอาทิ...

9. ดังที่แสดง นักดาราศาสตร์สังเกตเห็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งและโลกเคลื่อนที่ในวงโคจรกลมสม่ำเสมอรอบดวงอาทิตย์ภายในระนาบวงโคจรเดียวกัน รัศมีวงโคจรของดาวเคราะห์นั้นเล็กกว่าของโลก มุมที่เกิดจากเส้นที่เชื่อมระหว่างศูนย์กลางของโลกและดวงอาทิตย์กับเส้นที่เชื่อมระหว่างโลกและดาวเคราะห์นั้น เรียกว่า มุมปรากฏของโลกที่มองไปยังดาวเคราะห์นั้น (ย่อว่า มุมปรากฏ)เนื่องจากความแยกมุมสูงสุดของดาวเคราะห์คือ $\theta$, ภาพ ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-001.jpg) ของโลกและดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์คือ

  • A. A. อัตราส่วนความเร็วเชิงมุมคือ $\theta$
  • B. B. อัตราส่วนความเร็วเชิงเส้นคือ $\sqrt [ 3 ] { \sin \theta }$
  • C. C. อัตราส่วนของความเร่งเข้าศูนย์กลางคือ $\sin \theta$
  • D. D. อัตราส่วนแรงสู่ศูนย์กลางคือ $\theta$

Answer: A

Solution: ดาวเคราะห์และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในลักษณะการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ โดยมีแรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่เข้าหาจุดศูนย์กลาง จาก $$ \frac { G M m } { r ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { r } m \omega ^ { 2 } r = m a _ { n } $$ เราได้ $$ v = \sqrt { \frac { G M } { r } } , \omega = \sqrt { \frac { r ^ { 3 } } { G M } } , a _ { n } = \frac { G M } { r ^ { 2 } } $$ ความสัมพันธ์ทางเรขาคณิตบ่งบอกถึงอัตราส่วนของรัศมีวงโคจรระหว่างดาวเคราะห์กับโลกเป็น $$ \frac { r _ { \text {行星 } } } { r _ { \text {地球 } } } = \sin \theta $$ ดังนั้น อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุม ความเร็วเชิงเส้น และอัตราเร่งเชิงศูนย์กลางสำหรับโลกและดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์คือตามลำดับ $$ \frac { \omega _ { \text {行星 } } } { \omega _ { \text {地球 } } } = \sqrt { \sin ^ { 3 } \theta } , \frac { v _ { \text {行星 } } } { v _ { \text {地球 } } } = \sqrt { \sin \theta } , \frac { a _ { \text {n行星 } } } { a _ { \text {n地球 } } } = \sin ^ { 2 } \theta $$ ดังนั้น A ถูกต้อง; B ผิด; C ผิด; D. แรงศูนย์กลางสำหรับโลกและดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดวงอาทิตย์คือ $$ F _ { n } = \frac { G M m } { r ^ { 2 } } $$ เนื่องจากความสัมพันธ์ของมวลระหว่างทั้งสองไม่ทราบ จึงไม่สามารถกำหนดได้ ดังนั้น D ผิด

Question 10: 10. แรงสองแรงที่ตั้งฉากกันและผ่านจุดเดียวกัน ${ } ^ { F _ { 1 } }$ และ ${ } ^ { F _ { 2 } }$ กระทำต่...

10. แรงสองแรงที่ตั้งฉากกันและผ่านจุดเดียวกัน ${ } ^ { F _ { 1 } }$ และ ${ } ^ { F _ { 2 } }$ กระทำต่อวัตถุ ทำให้วัตถุเกิดการเปลี่ยนตำแหน่ง ในระหว่างกระบวนการนี้ แรง ${ } ^ { F _ { 1 } }$ ทำงาน 4J บนวัตถุแรง ${ } ^ { F _ { 2 } }$ ทำงาน 3 จูลส์ บนวัตถุ ดังนั้น งานทั้งหมดที่แรงลัพธ์ของแรง ${ } ^ { F _ { 1 } }$ และ ${ } ^ { F _ { 2 } }$ ทำกับวัตถุคือ

  • A. A. 0
  • B. B. 1J
  • C. C. 5 จ
  • D. D. เจเจเจเจเจเจเจเจเจเจเจเจเจเจ

Answer: D

Solution: งานเป็นปริมาณสเกลาร์; งานที่ทำโดยแรงลัพธ์คือผลรวมของงานที่ทำโดยแรงแต่ละส่วนของแรงลัพธ์นั้น ดังนั้น งานทั้งหมดที่ทำกับวัตถุโดยแรงลัพธ์ของแรงต่างๆ ${ } ^ { F _ { 2 } }$ และ ${ } ^ { F _ { 1 } }$ คือ $$ W _ { \text {合 } } = W _ { 1 } + W _ { 2 } = 7 \mathrm {~J} $$

Question 11: 11. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ที่ถูกต้อง?

11. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ที่ถูกต้อง?

  • A. A. นิวตันเป็นบุคคลแรกที่ใช้แนวทางผสมผสานระหว่างการทดลองและการใช้เหตุผลเพื่อพิสูจน์ว่าแรงไม่ใช่สาเหตุของการเคลื่อนที่ของวัตถุ
  • B. B. คาเวนดิช ซึ่งได้ทำการวัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง $G$ ได้รับการยกย่องว่าเป็นบุคคลที่สามารถ "ชั่งน้ำหนักโลก" ได้
  • C. C. อริสโตเติลเชื่อว่าความเร็วที่วัตถุตกลงมาไม่มีความเกี่ยวข้องกับน้ำหนักของมัน
  • D. D. เคปเลอร์ค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากลโดยการวิเคราะห์การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของไทโค บราเอ

Answer: B

Solution: ก. กาลิเลโอเป็นบุคคลแรกที่ใช้แนวทางผสมผสานระหว่างการทดลองและการอนุมานเชิงนิรนัยเพื่อสรุปว่าแรงไม่ใช่สาเหตุที่ทำให้วัตถุเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง ค. อริสโตเติลเชื่อว่าความเร็วของวัตถุที่ตกลงมาเกี่ยวข้องกับน้ำหนักของมัน ดังนั้น ข้อ ค. จึงไม่ถูกต้อง; ง. เคปเลอร์ได้สร้างกฎสามข้อของเขาโดยการวิเคราะห์การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของไทโค บราเอ ขณะที่นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ดังนั้น ข้อ ง. จึงไม่ถูกต้อง

Question 12: 12. กาแล็กซีรูปทรงกลมที่มีการกระจายมวลสม่ำเสมอและมีรัศมี $R$ จะมีแรงโน้มถ่วงผิวหน้าเท่ากับ $g$ เนื่อ...

12. กาแล็กซีรูปทรงกลมที่มีการกระจายมวลสม่ำเสมอและมีรัศมี $R$ จะมีแรงโน้มถ่วงผิวหน้าเท่ากับ $g$ เนื่องจากความร้อนทำให้กาแล็กซีมีการขยายตัว รัศมีของกาแล็กซีจะเปลี่ยนเป็น $2 R$ โดยสมมติว่ามวลคงที่และการกระจายมวลยังคงสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการนี้หากละเลยการหมุนของเนบิวลา ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวหน้าของเนบิวลาที่ถูกเปลี่ยนแปลงคือ ( )

  • A. A. $\frac { g } { 4 }$
  • B. B. $\frac { g } { 8 }$
  • C. C. $\frac { g } { 16 }$
  • D. D. $\frac { g } { 64 }$

Answer: A

Solution: แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุบนพื้นผิวของเนบิวลาเท่ากับแรงโน้มถ่วงสากล $$ G \frac { M m } { R ^ { 2 } } = m g $$ ดังนั้น $$ g = G \frac { M } { R ^ { 2 } } $$ เมื่อรัศมีเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงจะเป็น $0.25 g$

Question 13: 13. เมื่อรัศมีของโลกคือ R และค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลกคือ g หากค่าความเร่งเนื่องจากแร...

13. เมื่อรัศมีของโลกคือ R และค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลกคือ g หากค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ระดับความสูงหนึ่งเหนือพื้นดินคือ $\frac { g } { 6 }$ แล้ว ความสูงของจุดนั้นเหนือพื้นดินคือ

  • A. A. $( \sqrt { 3 } - 1 ) _ { R }$
  • B. B. $( \sqrt { 6 } - 1 ) _ { R }$
  • C. C. $\sqrt { 6 } R$
  • D. D. $5 R$

Answer: B

Solution: ให้มวลของโลกเป็น M, มวลของวัตถุเป็น m, และความสูงของวัตถุเหนือพื้นดินเป็น h. เนื่องจากแรงโน้มถ่วงมีค่าประมาณเท่ากับแรงโน้มถ่วงของโลก ณ พื้นผิวโลก เราได้: $\mathrm { mg } = \mathrm { G } \frac { M m } { R ^ { 2 } }$; ที่ความสูง h เราได้: $m \frac { g } { 6 } = G \frac { M m } { ( R + h ) ^ { 2 } }$; เมื่อแก้สมการเหล่านี้พร้อมกันจะได้: $\mathrm { h } = \left( { } ^ { \sqrt { 6 } } - 1 \right) \mathrm { R }$ ดังนั้น ตัวเลือก B จึงถูกต้อง ในขณะที่ A, C และ D ไม่ถูกต้อง คำตอบที่ถูกต้องคือ B [ข้อคิดสำคัญ] แก่นสำคัญของคำถามนี้อยู่ที่การเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงและแรงโน้มถ่วงสากล จำเป็นต้องตระหนักว่า เมื่อละเลยการหมุนของโลก แรงโน้มถ่วงสากลจะใกล้เคียงกับแรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ ต้องเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงและความสูง และสามารถนำความรู้นี้ไปวิเคราะห์ปัญหาในทางปฏิบัติได้

Question 14: 14. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับงานที่แรงกระทำต่อวัตถุถูกต้อง? ( )

14. ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับงานที่แรงกระทำต่อวัตถุถูกต้อง? ( )

  • A. A. งานเป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งเครื่องหมายบวกหรือลบจะบ่งบอกทิศทาง
  • B. B. หากแรงไม่กระทำต่อวัตถุ วัตถุนั้นจะต้องอยู่นิ่ง
  • C. C. เมื่อแรงกระทำงานเชิงลบต่อวัตถุ ก็สามารถกล่าวได้ว่าวัตถุนั้นเอาชนะแรงนั้นโดยการทำงาน
  • D. D. งานที่ได้จากการผลักกล่องด้วยแรง 300 นิวตัน ต้องมากกว่างานที่ได้จากการผลักกล่องเดียวกันด้วยแรงคงที่ 100 นิวตัน

Answer: C

Solution: ก. งานเป็นปริมาณสเกลาร์ สัญลักษณ์บวกหรือลบบ่งบอกทิศทางการถ่ายโอนพลังงาน ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง ข. หากแรงไม่ทำงานกับวัตถุ วัตถุไม่จำเป็นต้องอยู่นิ่ง ตัวอย่างเช่น ในการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ แรงภายนอกสุทธิไม่ทำงาน ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง ค. เมื่อแรงกระทำงานเชิงลบต่อวัตถุ สามารถกล่าวได้ว่าวัตถุนั้นเอาชนะแรงเพื่อทำงาน ดังนั้น ค. จึงถูกต้อง ง. ตาม $$ W = F x \cos \theta $$ ปริมาณงานที่แรงกระทำต่อวัตถุขึ้นอยู่กับขนาดของแรง ขนาดของการกระจัด และโคไซน์ของมุมระหว่างแรงและการกระจัด ดังนั้น ง. จึงไม่ถูกต้อง

Question 15: 15.ล้อวงกลมสามล้อที่ทำจากวัสดุต่างกัน $A , B , C$ ถูกวางในแนวนอนและเชื่อมต่อด้วยสายพานกันลื่น ตามที่...

15.ล้อวงกลมสามล้อที่ทำจากวัสดุต่างกัน $A , B , C$ ถูกวางในแนวนอนและเชื่อมต่อด้วยสายพานกันลื่น ตามที่แสดงในรูป (มุมมองด้านบน) อัตราส่วนของรัศมีของล้อทั้งสามคือ $R _ { A } : R _ { B } : R _ { C } = 3 : 2 : 1$ เมื่อล้อขับเคลื่อน $C$ หมุนด้วยความเร็วคงที่ บล็อกเล็ก ๆ $P$ (สามารถพิจารณาเป็นมวลจุดได้) ถูกวางไว้ที่ขอบของล้อแต่ละล้อ $P$ แต่ละบล็อกยังคงอยู่นิ่งเมื่อเทียบกับล้อของมันเอง ให้แรงเสียดทานสถิตสูงสุดที่กระทำต่อบล็อก $P$ เท่ากับแรงเสียดทานไถล ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงเสียดทานจลน์ระหว่างบล็อก $P$ และล้อ $A , B , C$ คือ $\mu _ { A } , \mu _ { B } , \mu _ { C } , A , B , C$ ตามลำดับ ความเร็วเชิงมุมของล้อทั้งสามคือ $\omega _ { A } , \omega _ { B } , \omega _ { C }$ จากนั้น ( ) ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-002.jpg)

  • A. A. $\mu _ { A } : \mu _ { B } : \mu _ { C } = 2 : 3 : 6$
  • B. B. $\mu _ { A } : \mu _ { B } : \mu _ { C } = 6 : 3 : 2$
  • C. C. $\omega _ { A } : \omega _ { B } : \omega _ { C } = 1 : 2 : 3$
  • D. D. $\omega _ { A } : \omega _ { B } : \omega _ { C } = 6 : 3 : 2$

Answer: A

Solution: บล็อกขนาดเล็ก $P$ ประสบกับแรงเสียดทานสถิตสูงสุดในแนวนอนเท่านั้น ซึ่งให้แรงปฏิกิริยาในแนวศูนย์กลางเข้าหาจุดศูนย์กลาง ดังนั้น ความเร่งในแนวศูนย์กลาง $a = \mu g$ ในขณะที่ความเร็วเชิงเส้นที่ขอบของล้อทั้งสามมีขนาดเท่ากัน ดังนั้น $\mu \propto \frac { 1 } { R }$ ดังนั้น $\mu _ { A } : \mu _ { B } : \mu _ { C } = 2 : 3 : 6$ ;จาก $v = R \omega$ สามารถสรุปได้ว่า $\omega \propto \frac { 1 } { R }$ ดังนั้น $\omega _ { A } : \omega _ { B } : \omega _ { C } = 2 : 3 : 6$ ดังนั้น BCD จึงไม่ถูกต้อง และ A ถูกต้อง

Question 16: 16. เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2549 อันซาร์ นักท่องเที่ยวอวกาศหญิงคนแรกของโลก ได้เดินทางสู่อวกาศอย่า...

16. เมื่อวันที่ 18 ตุลาคม พ.ศ. 2549 อันซาร์ นักท่องเที่ยวอวกาศหญิงคนแรกของโลก ได้เดินทางสู่อวกาศอย่างสำเร็จด้วยยานโซยุซ เธออยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเวลาเก้าวัน โดยเข้าร่วมการทดลองสำคัญหลายครั้งที่ดำเนินการโดยองค์การอวกาศยุโรป สถานีอวกาศนานาชาติทำหน้าที่เป็นสถานที่สำหรับการทดลองที่หลากหลาย โดยเครื่องมือทั้งหมดต้องผ่านการคัดเลือกอย่างเข้มงวด เครื่องมือต่อไปนี้ยังคงทำงานได้ภายในสถานีอวกาศ:

  • A. A. บารอมิเตอร์ปรอท
  • B. B. สมดุล
  • C. C. นาฬิกาลูกตุ้ม
  • D. D. แอมมิเตอร์ความไวสูง

Answer: D

Solution: A. บารอมิเตอร์ปรอทอาศัยความดันบรรยากาศในการรองรับความสูงของคอลัมน์ปรอท ในสภาพแวดล้อมที่ไร้น้ำหนัก ปรอทไม่สามารถก่อตัวเป็นคอลัมน์ของเหลวได้ จึงไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง B. เครื่องชั่งสมดุลวัดมวลโดยการเปรียบเทียบแรงโน้มถ่วงของวัตถุกับแรงโน้มถ่วงของน้ำหนัก ในสภาวะไร้น้ำหนัก แรงโน้มถ่วงไม่มีอยู่ ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้นตัวเลือก B จึงไม่ถูกต้อง C. นาฬิกาลูกตุ้มอาศัยแรงโน้มถ่วงเพื่อสร้างแรงคืนที่ขับเคลื่อนการแกว่งของลูกตุ้ม ในสภาวะไร้น้ำหนัก ลูกตุ้มไม่สามารถแกว่งเป็นจังหวะได้ ดังนั้นตัวเลือก C จึงไม่ถูกต้อง D. แอมมิเตอร์ที่มีความไวสูงทำงานโดยอาศัยแรงแม่เหล็กที่กระทำต่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งทำให้เข็มเบี่ยงเบน กลไกนี้ไม่ขึ้นอยู่กับแรงโน้มถ่วง ดังนั้นตัวเลือก D จึงถูกต้อง

Question 17: 17. ยานอวกาศลำหนึ่งมาถึงดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง (ซึ่งไม่มีการหมุนรอบตัวเอง) และเคลื่อนที่เข้าหาผิวระนาบเส...

17. ยานอวกาศลำหนึ่งมาถึงดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง (ซึ่งไม่มีการหมุนรอบตัวเอง) และเคลื่อนที่เข้าหาผิวระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์ด้วยความเร็วคงที่ $v$ ระยะเวลาโคจรที่วัดได้คือ $T$ โดยให้ค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงเป็น $G$ เราสามารถหาค่าได้

  • A. A. รัศมีของดาวเคราะห์คือ $\frac { v T } { \pi }$
  • B. B. ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกคือ $\frac { 3 \pi } { G T ^ { 2 } }$
  • C. C. มวลของดาวเคราะห์คือ $\frac { v ^ { 3 } T } { \pi G }$
  • D. D. ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลกคือ $v$

Answer: B

Solution: A. ตามที่ระบุใน $$ v T = 2 \pi R $$, รัศมีของดาวเคราะห์คือ $$ R = \frac { v T } { 2 \pi } $$ A ไม่ถูกต้อง; B. ตามที่ระบุใน $$ \begin{aligned} G \frac { M m } { R ^ { 2 } } & = m \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } } R \\ \rho & = \frac { M } { \frac { 4 } { 3 } \pi R ^ { 3 } } \end{aligned} $$, มวลของดาวเคราะห์คือ $$ M = \frac { v ^ { 3 } T } { 2 \pi G } $$ โดยมีค่าความหนาแน่นเฉลี่ยคือ $$ \rho = \frac { 3 \pi } { G T ^ { 2 } } $$ B ถูกต้อง, C ผิด; D. ตาม $$ G \frac { M m } { R ^ { 2 } } = m g $$ ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวหน้าของดาวเคราะห์คือ $$ g = \frac { 2 \pi v } { T } $$ D ผิด.

Question 18: 18. เมื่อเวลา 01:30 น. ของวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2556 ยานสำรวจดวงจันทร์ฉางเอ๋อ-3 ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อว...

18. เมื่อเวลา 01:30 น. ของวันที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2556 ยานสำรวจดวงจันทร์ฉางเอ๋อ-3 ได้ถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศโดยจรวดลองมาร์ช 3บีดาวเทียมได้ทำการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอในวงโคจรที่ระดับความสูง $h$ เหนือพื้นผิวดวงจันทร์ โดยมีคาบการโคจรเท่ากับ $T$ และในที่สุดได้ลงจอดอย่างนุ่มนวลบนพื้นผิวดวงจันทร์หาก $R$ แทนรัศมีของดวงจันทร์ และค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงคือ $G$ โดยไม่คำนึงถึงการหมุนของดวงจันทร์และอิทธิพลของโลกที่มีต่อดาวเทียม ข้อใดต่อไปนี้ไม่ถูกต้อง? ขนาดของความเร็วคือ $\frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) ^ { 3 } } { \mathrm { G } T ^ { 2 } }$

  • A. A. มวลของดวงจันทร์คือ $h$
  • B. B. ความเร็วจักรวาลแรกของดวงจันทร์คือ $h$
  • C. C. ความเร่งเข้าศูนย์กลางของจางเอ๋อ-3 ระหว่างการโคจรรอบดวงจันทร์คือ $\frac { 4 \pi ^ { 2 } R } { T ^ { 2 } }$
  • D. D. ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงสำหรับวัตถุที่ตกอย่างอิสระบนพื้นผิวดวงจันทร์

Answer: C

Solution: ก. ตามแรงโน้มถ่วงสากลที่ให้แรงดึงดูดเข้าหาศูนย์กลาง $$ G \frac { M m } { ( R + h ) ^ { 2 } } = m \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) } { T ^ { 2 } } $$ ให้ผลลัพธ์: $$ M = \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) ^ { 3 } } { G T ^ { 2 } } $$ ก. ถูกต้อง ข. ความเร็วจักรวาลแรกที่ผิวหน้าดวงจันทร์คือ $$ G \frac { M m } { R ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { R } $$ เมื่อแก้สมการพร้อมกันจะได้ $$ v = \frac { 2 \pi \sqrt { R ( R + h ) ^ { 3 } } } { T R } $$ ข้อความ B ถูกต้อง; C. แรงดึงดูดที่มีทิศทางเข้าหาจุดศูนย์กลางซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงสากล $$ G \frac { M m } { ( R + h ) ^ { 2 } } = m \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) } { T ^ { 2 } } = m a $$ ให้ผลลัพธ์: $$ a = \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) } { T ^ { 2 } } $$ ข้อความ C ไม่ถูกต้อง ข้อ D การแทนค่าอัตราส่วนทองคำ $G M = g R ^ { 2 }$ และ $M = \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) ^ { 3 } } { G T ^ { 2 } }$ จะได้ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวหน้าดวงจันทร์ $$ g = \frac { 4 \pi ^ { 2 } ( R + h ) ^ { 3 } } { G T ^ { 2 } } $$ ข้อความ D ถูกต้อง ข้อความที่ไม่ถูกต้องจึงเป็นข้อ C

Question 19: 19. เกี่ยวกับความเร็วจักรวาลแรก ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

19. เกี่ยวกับความเร็วจักรวาลแรก ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. ความเร็วจักรวาลแรกคือความเร็วสูงสุดที่จำเป็นในการปล่อยดาวเทียมเทียมของโลก
  • B. B. ความเร็วจักรวาลแรกคือความเร็วต่ำสุดที่จำเป็นสำหรับดาวเทียมเทียมในการโคจรรอบโลก
  • C. C. ความเร็วจักรวาลแรกของโลกถูกกำหนดโดยมวลและรัศมีของมัน
  • D. D. ความเร็วจักรวาลแรกคือความเร็วที่ดาวเทียมโคจรอยู่เหนือจุดคงที่บนโลก

Answer: C

Solution: ก. ความเร็วจักรวาลแรกคือความเร็วขั้นต่ำที่จำเป็นในการปล่อยดาวเทียมเทียมของโลก; ตัวเลือก ก. ไม่ถูกต้อง; ข. ตามสูตร ${ } ^ { v } = \sqrt { \frac { G M } { r } }$, ความเร็วจักรวาลแรกแสดงถึงความเร็ววงโคจรสูงสุดสำหรับดาวเทียมเทียมของโลก; ตัวเลือก ข. ไม่ถูกต้อง; C. ตามที่ระบุใน ${ } ^ { v } = \sqrt { \frac { G M } { r } }$, ความเร็วจักรวาลแรกของโลกถูกกำหนดโดยมวลและรัศมีของโลก; ตัวเลือก C ถูกต้อง. D. ความเร็วจักรวาลแรกไม่ใช่ความเร็ววงโคจรของดาวเทียมที่โคจรในตำแหน่งคงที่รอบโลก; มันมากกว่าความเร็วของดาวเทียมที่โคจรในตำแหน่งคงที่; ตัวเลือก D ไม่ถูกต้อง.

Question 20: 20. แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุหนึ่งเท่ากับแรงโน้มถ่วงที่วัตถุนั้นกระทำต่อโลก อย่างไรก็ตาม เราสัง...

20. แรงโน้มถ่วงที่โลกกระทำต่อวัตถุหนึ่งเท่ากับแรงโน้มถ่วงที่วัตถุนั้นกระทำต่อโลก อย่างไรก็ตาม เราสังเกตเห็นวัตถุตกลงสู่โลกในขณะที่โลกไม่ได้เคลื่อนที่เข้าหาวัตถุ นั่นเป็นเพราะ

  • A. A. กฎแรงโน้มถ่วงสากลไม่ใช้บังคับต่อโลกและวัตถุ
  • B. B. กฎข้อที่สามของนิวตันไม่สามารถนำมาใช้กับโลกและวัตถุได้
  • C. C. โดยใช้สิ่งของบนโลกเป็นกรอบอ้างอิง เราไม่สามารถรับรู้ได้ว่าโลกกำลังเคลื่อนที่เข้าหาสิ่งของเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม หากใช้ดวงอาทิตย์เป็นกรอบอ้างอิง เราจะสามารถสังเกตเห็นได้ว่าโลกกำลังเคลื่อนที่เข้าหาสิ่งของเหล่านั้น
  • D. D. มวลของโลกนั้นมหาศาลมากจนทำให้ความเร่งที่เกิดขึ้นแทบไม่มีนัยสำคัญ แม้แต่เมื่อใช้ดวงอาทิตย์เป็นจุดอ้างอิง เราก็ไม่สามารถรับรู้ได้ว่าโลกกำลังเคลื่อนที่เข้าหาวัตถุใดๆ

Answer: D

Solution: AB. กฎแรงโน้มถ่วงสากลใช้กับโลกและวัตถุ; แรงโน้มถ่วงระหว่างวัตถุสองชิ้นก็เป็นคู่ของแรงกระทำและแรงปฏิกิริยาเช่นกัน โดยปฏิบัติตามกฎข้อที่สามของนิวตัน ดังนั้น AB จึงไม่ถูกต้อง CD. เนื่องจากมวลของโลกมีค่ามาก ทำให้ความเร่งที่ได้มีค่าเล็กมาก แม้จะใช้ดวงอาทิตย์เป็นจุดอ้างอิง ก็ไม่สามารถสังเกตเห็นโลกเคลื่อนที่เข้าหาวัตถุได้ ดังนั้น C จึงไม่ถูกต้อง และ D ถูกต้อง

Question 21: 21.ดังที่แสดงในภาพ ล้อ $A , B$ ขับเคลื่อนด้วยสายพาน ล้อ $A , C$ ขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน โดยมีรัศมี...

21.ดังที่แสดงในภาพ ล้อ $A , B$ ขับเคลื่อนด้วยสายพาน ล้อ $A , C$ ขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน โดยมีรัศมี $\mu = \frac { f } { F _ { \mathrm { N } } }$ สมมติว่าไม่มีการลื่นไถลเกิดขึ้นที่พื้นผิวสัมผัสใดๆ อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นต่อความเร็วเชิงมุมที่จุดขอบของล้อทั้งสามคือ ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-003.jpg) $A \cdot \mathrm { v } _ { \mathrm { A } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { B } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { C } } = 1 : 2 : 3 , \omega _ { \mathrm { A } } : \omega _ { \mathrm { B } } : \omega _ { \mathrm { C } } = 3 : 2 : 1$

  • A. A. ดังที่แสดงในภาพ รอก $A , B$ ถูกขับเคลื่อนด้วยสายพาน ในขณะที่รอก $A , C$ ถูกขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน โดยมีรัศมีเท่ากับ $R _ { A } = 2 R _ { B } = 3 R _ { C }$ และไม่มีการลื่นไถลเกิดขึ้นที่พื้นผิวสัมผัสใดๆ ดังนั้น $A , B , C$
  • B. B. $\mathrm { v } _ { \mathrm { A } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { B } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { C } } = 1 : 1 : 1 , \omega _ { \mathrm { A } } : \omega _ { \mathrm { B } } : \omega _ { \mathrm { C } } = 2 : 3 : 6$
  • C. C. $\mathrm { v } _ { \mathrm { A } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { B } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { C } } = 1 : 1 : 1 , \omega _ { \mathrm { A } } : \omega _ { \mathrm { B } } : \omega _ { \mathrm { C } } = 1 : 2 : 3$
  • D. D. $\mathrm { v } _ { \mathrm { A } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { B } } : \mathrm { v } _ { \mathrm { C } } = 3 : 2 : 1 , \omega _ { \mathrm { A } } : \omega _ { \mathrm { B } } : \omega _ { \mathrm { C } } = 1 : 1 : 1$

Answer: C

Solution: ตามคำชี้แจงของปัญหา ล้อ $A , B$ ขับเคลื่อนด้วยสายพาน และจุดบนขอบ $A , B$ มีความเร็วเชิงเส้นเท่ากัน; ล้อ $A , C$ ขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน และจุดบนขอบ $A , C$ มีความเร็วเชิงเส้นเท่ากัน ดังนั้น ความเร็วเชิงเส้นของจุดทั้งสามจึงเท่ากัน ดังนั้น: $$ v _ { A } : v _ { B } : v _ { C } = 1 : 1 : 1 ; $$ จากความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วเชิงเส้นและความเร็วเชิงมุม: $v = \omega r$ เราได้: $$ \omega _ { A } : \omega _ { B } : \omega _ { C } = \frac { 1 } { R _ { A } } : \frac { 1 } { R _ { B } } : \frac { 1 } { R _ { C } } = 123 $$ A. $v A : v B : v C = 1 : 2 : 3 , \omega A : \omega B : \omega C = 3 : 2 : 1$ ซึ่งขัดแย้งกับข้อสรุป; ตัวเลือก A ไม่ถูกต้อง; B. $v A : v B : v C = 1 : 1 : 1 , \omega A : \omega B : \omega C = 2 : 3 : 6$ ซึ่งไม่สอดคล้องกับข้อสรุป; ตัวเลือก B ไม่ถูกต้อง; C. $v A : v B : v C = 1 : 1 : 1 , \omega A : \omega B : \omega C = 1 : 2 : 3$ ซึ่งสอดคล้องกับข้อสรุป; ตัวเลือก C ถูกต้อง; D. $v A : v B : v C = 3 : 2 : 1 , \omega A : \omega B : \omega C = 1 : 1 : 1$ ซึ่งไม่สอดคล้องกับข้อสรุป; ตัวเลือก D ไม่ถูกต้อง.

Question 22: 22. เมื่อเวลา 23:55 น. ตามเวลาปักกิ่ง วันที่ 26 มีนาคม 2568 จรวดขนส่งลองมาร์ช 3บี ได้ทะยานขึ้นจากศูน...

22. เมื่อเวลา 23:55 น. ตามเวลาปักกิ่ง วันที่ 26 มีนาคม 2568 จรวดขนส่งลองมาร์ช 3บี ได้ทะยานขึ้นจากศูนย์ปล่อยดาวเทียมซีชาง ดาวเทียมเทียนเหลียน 2-04 ได้เข้าสู่วงโคจรตามแผนสำเร็จ ซึ่งถือเป็นการบรรลุภารกิจปล่อยดาวเทียมอย่างสมบูรณ์กระบวนการปล่อยอาจถูกทำให้ง่ายขึ้นตามที่แสดงไว้: ดาวเทียมถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรวงกลม $I$ โดยมีรัศมี $r$ ซึ่งดาวเทียมจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ เมื่อถึงจุด $A$ ดาวเทียมจะเปลี่ยนเส้นทางโคจรเป็นวงโคจรวงรี II ที่จุดสูงสุดของวงโคจร II $B$ ของวงโคจรรูปวงรี II จะมีการปรับเปลี่ยนอีกครั้งเพื่อเข้าสู่วงโคจรกลม III ที่มีรัศมี $2 r$ สำหรับการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง? ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-004.jpg)

  • A. A. อัตราส่วนของคาบการโคจรของดาวเทียมในวงโคจรที่ I ต่อคาบการโคจรของดาวเทียมในวงโคจรที่ III คือ $1 : 2 \sqrt { 2 }$
  • B. B. ในการเปลี่ยนจากวงโคจรรูปวงรี $B$ ไปยังวงโคจรวงกลม III เครื่องยนต์จำเป็นต้องมีแรงขับดันไปข้างหน้า
  • C. C. ดาวเทียมมีพลังงานกลมากกว่าในวงโคจรที่ I เมื่อเทียบกับวงโคจรที่ III
  • D. D. พื้นที่ที่ถูกกวาดโดยดาวเทียมตามเส้นที่เชื่อมต่อกับศูนย์กลางของโลกต่อหน่วยเวลาต้องเท่ากันทั้งในวงโคจรที่ 1 และวงโคจรที่ 2

Answer: A

Solution: A. ในระหว่างที่ดาวเทียมเคลื่อนที่ตามวงโคจรที่ I และ III กฎข้อที่สามของเคปเลอร์ให้สมการ $\frac { r ^ { 3 } } { T _ { 1 } ^ { 2 } } = \frac { ( 2 r ) ^ { 3 } } { T _ { 3 } ^ { 2 } }$ ให้ผลลัพธ์ $T _ { 1 } : T _ { 3 } = 1 : 2 \sqrt { 2 }$; ดังนั้น A จึงถูกต้อง ข. ออร์บิท II เป็นวงโคจรที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวงโคจร III การเปลี่ยนจากวงโคจรที่ต่ำกว่าไปยังวงโคจรที่สูงกว่าจำเป็นต้องมีการเร่งความเร็วที่จุดสัมผัส กล่าวคือ เพื่อเปลี่ยนจากวงโคจรรูปวงรี $B$ ไปยังวงโคจรวงกลม III ต้องจุดเครื่องยนต์ในทิศทางถอยหลัง ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง C. จากการรวมข้อมูลข้างต้น เพื่อให้ดาวเทียมเปลี่ยนจากวงโคจร I ไปยังวงโคจร III จะต้องมีการเร่งความเร็วอย่างต่อเนื่องที่ตำแหน่ง $A$ และ $B$ ซึ่งหมายความว่าพลังงานกลของดาวเทียมในวงโคจร I จะน้อยกว่าในวงโคจร III ทำให้ข้อ C ไม่ถูกต้อง ง. ตามกฎข้อที่สองของเคปเลอร์ ในวงโคจรเดียวกัน ดาวเทียมและเส้นศูนย์กลางมวลรวมจะกวาดพื้นที่เท่ากันในเวลาเท่ากัน อย่างไรก็ตาม ในวงโคจรที่แตกต่างกัน ดาวเทียมและเส้นศูนย์กลางมวลรวมจะกวาดพื้นที่ไม่เท่ากันในเวลาเท่ากัน ดังนั้น ดาวเทียมจะกวาดพื้นที่ไม่เท่ากันต่อหน่วยเวลาเมื่อเทียบกับเส้นศูนย์กลางมวลรวมในวงโคจรที่ I และวงโคจรที่ II ทำให้ข้อ ง. ไม่ถูกต้อง

Question 23: 23. เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2567 จีนได้ปล่อยยานสำรวจฉางเอ๋อ-6 ซึ่งเป็นการเริ่มต้นภารกิจแรกของมนุษยชาติ...

23. เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2567 จีนได้ปล่อยยานสำรวจฉางเอ๋อ-6 ซึ่งเป็นการเริ่มต้นภารกิจแรกของมนุษยชาติในการเก็บตัวอย่างและนำวัสดุจากด้านไกลของดวงจันทร์กลับสู่โลกสำหรับการลงจอดบนดวงจันทร์ครั้งนี้ ฉางเอ๋อ-6 จะต้องดำเนินการควบคุมวงโคจรสามครั้งตามที่แสดงในภาพ (โดยที่ 1 หมายถึงวงโคจรกลม และ II และ III หมายถึงวงโคจรรี) จากนั้นจะเลือกช่วงเวลาที่เหมาะสมเพื่อเริ่มขั้นตอนการลงจอดก่อนที่จะสัมผัสพื้นผิวดวงจันทร์เนื่องจากจุด $P$ เป็นจุดร่วมของเส้นสัมผัสของวงโคจรทั้งสี่ จุด $Q$ เป็นจุดไกลดวงจันทร์บนวงโคจรที่ II และค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงคือ $G$ ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง? ( ) ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-005.jpg) วงโคจรถ่ายโอนระหว่างโลก-ดวงจันทร์

  • A. A. ในระหว่างการเคลื่อนที่โคจร วงจรการทำงานของฉางเอ๋อ-6 คือ $T _ { \text {III } } < T _ { \text {II } } < T _ { \text {I } }$
  • B. B. หากวงโคจรที่ I ใกล้เคียงกับพื้นผิวดวงจันทร์อย่างใกล้ชิด ระยะเวลาโคจรที่ทราบของ Chang'e-6 ในวงโคจรที่ I สามารถนำมาใช้ในการอนุมานความหนาแน่นของดวงจันทร์ได้
  • C. C. การเคลื่อนผ่านจุด $P$ ในวงโคจรที่สองของยานฉางเอ๋อ-6 แตกต่างจากการเคลื่อนผ่านจุดเดียวกันในวงโคจรแรก เนื่องจากความเร่งเปลี่ยนแปลงไปตามรูปแบบวงโคจรที่แตกต่างกัน
  • D. D. ในระหว่างการเคลื่อนที่จากจุด $P$ ไปยังจุด $Q$ ในวงโคจรที่ II ฉางเอ๋อ-6 จะสูญเสียพลังงานกลอย่างค่อยเป็นค่อยไปเนื่องจากงานที่กระทำโดยแรงโน้มถ่วง

Answer: B

Solution: A. ตามกฎข้อที่สามของเคปเลอร์ ระยะเวลาโคจรของจางเอ๋อ-6 คือ $T _ { \text {III } } > T _ { \text {II } } > T _ { \text {I } }$ ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง; B. เนื่องจากแรงโน้มถ่วงให้แรงปฏิกิริยาที่ดึงดูดเข้าศูนย์กลาง ในระหว่างการเคลื่อนที่ใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ $$ \frac { G M m } { R ^ { 2 } } = m \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } } R $$ การแก้สมการพร้อมกันสำหรับ $$ \rho = \frac { M } { \frac { 4 } { 3 } \pi R ^ { 3 } } $$ และ $$ \rho = \frac { 3 \pi } { G T ^ { 2 } } $$ จะได้ $$ \rho = \frac { 3 \pi } { G T ^ { 2 } } $$ ดังนั้น B จึงถูกต้อง ค. ตามที่ระบุใน $$ \frac { G M m } { r ^ { 2 } } = m a $$, Chang'e-6 แสดงขนาดความเร่งที่เท่ากันเมื่อเคลื่อนผ่านจุด $P$ ในทั้งวงโคจรที่ I และ II ดังนั้น ข้อ ค. จึงไม่ถูกต้อง D. ระหว่างการเคลื่อนที่จากจุด $P$ ไปยังจุด $Q$ ในวงโคจรที่ II มีเพียงงานจากแรงโน้มถ่วงเท่านั้นที่ถูกกระทำ และพลังงานกลยังคงคงที่ ดังนั้น ข้อ D จึงไม่ถูกต้อง

Question 24: 24. เราได้เรียนรู้ว่าหากวัตถุเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทาง $l$ ตามทิศทางของแรง $F$ งานที่แรงนี้กระทำต่อวัต...

24. เราได้เรียนรู้ว่าหากวัตถุเคลื่อนที่ไปเป็นระยะทาง $l$ ตามทิศทางของแรง $F$ งานที่แรงนี้กระทำต่อวัตถุคือ $W = F l$ หน่วยของงานคือจูล (J) การแสดงจูลที่ถูกต้องโดยใช้หน่วยพื้นฐานของระบบหน่วยสากลคือ: ( )

  • A. A. $\mathrm { kg } / \mathrm { s } ^ { 3 }$
  • B. B. $\mathrm { kg } \cdot \mathrm { m } ^ { 2 } / \mathrm { s } ^ { 3 }$
  • C. C. $\mathrm { kg } / \mathrm { s } ^ { 2 }$
  • D. D. $\mathrm { kg } \cdot \mathrm { m } ^ { 2 } / \mathrm { s } ^ { 2 }$

Answer: D

Solution: ตามคำนิยามของงาน $W = F l$ มี $$ 1 \mathrm {~J} = 1 \mathrm {~N} \cdot \mathrm {~m} = 1 \mathrm {~kg} \cdot \mathrm {~m} / \mathrm { s } ^ { 2 } \cdot \mathrm {~m} = 1 \mathrm {~kg} \cdot \mathrm {~m} ^ { 2 } / \mathrm { s } ^ { 2 } $$

Question 25: 25. ตามที่แสดงในแผนภาพ สำหรับนาฬิกาที่เดินเวลาได้แม่นยำ อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของเข็มนาทีต่อเข็...

25. ตามที่แสดงในแผนภาพ สำหรับนาฬิกาที่เดินเวลาได้แม่นยำ อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของเข็มนาทีต่อเข็มชั่วโมงคือ ( )

  • A. A. $1 : 1$
  • B. B. $2 : 1$
  • C. C. $12 : 1$
  • D. D. $24 : 1$

Answer: C

Solution: ช่วงเวลาของเข็มนาทีคือ $$ T _ { 1 } = 1 \mathrm {~h} $$ ช่วงเวลาของเข็มชั่วโมงคือ $$ T _ { 2 } = 12 \mathrm {~h} $$ ตาม $$ T = \frac { 2 \pi } { \omega } $$, อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของเข็มนาทีต่อเข็มชั่วโมงคือ $$ \frac { \omega _ { 1 } } { \omega _ { 2 } } = \frac { T _ { 2 } } { T _ { 1 } } = \frac { 12 } { 1 } $$

Question 26: 26. ดังแสดงในแผนภาพ วัตถุหนัก $P$ ถูกวางบนแผ่นไม้ยาว $O A$ ในระหว่างกระบวนการหมุนแผ่นไม้ผ่านมุมเล็ก ...

26. ดังแสดงในแผนภาพ วัตถุหนัก $P$ ถูกวางบนแผ่นไม้ยาว $O A$ ในระหว่างกระบวนการหมุนแผ่นไม้ผ่านมุมเล็ก ๆ รอบปลาย $O$ ของมัน วัตถุหนัก $P$ จะคงที่เมื่อเทียบกับแผ่นไม้เกี่ยวกับงานที่เกิดจากแรงเสียดทานและแรงปกติที่แผ่นไม้กระทำต่อน้ำหนัก $P$: ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-006.jpg)

  • A. A. แรงเสียดทานไม่ทำงานกับวัตถุที่มีน้ำหนักมาก
  • B. B. แรงเสียดทานทำงานในทางลบต่อวัตถุที่มีน้ำหนักมาก
  • C. C. แรงยืดหยุ่นไม่ทำงานกับวัตถุที่มีน้ำหนักมาก
  • D. D. ความยืดหยุ่นทำหน้าที่งานเชิงลบกับวัตถุที่มีน้ำหนักมาก

Answer: A

Solution: วัตถุได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง แรงสนับสนุน และแรงเสียดทาน ในระหว่างการหมุนผ่านมุมเล็กๆ การเคลื่อนที่ของมันจะชี้ขึ้นด้านบน แรงโน้มถ่วงทำงานในเชิงลบต่อวัตถุ ในขณะที่แรงยืดหยุ่นทำงานในเชิงบวก ตลอดการเคลื่อนที่ขึ้น วัตถุจะไม่ลื่นไถลเมื่อเทียบกับแผ่นไม้ ดังนั้นงานที่แรงเสียดทานกระทำต่อวัตถุจึงเท่ากับศูนย์

Question 27: 27. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

27. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากลและวัดค่าตัวเลขของค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง G
  • B. B. กาลิเลโอเป็นผู้เขียน "บทสนทนาเกี่ยวกับระบบโลกสองระบบหลัก" ส่วนนิวตันเป็นผู้เขียน "หลักการคณิตศาสตร์พื้นฐานของปรัชญาธรรมชาติ"
  • C. C. นิวตันได้วางกฎที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตกลงมา; กาลิเลโอค้นพบหลักการของความเฉื่อย
  • D. D. นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ทิโค บราเฮ ได้สรุปกฎที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ผ่านการสังเกตและการศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์

Answer: B

Solution: A. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ในขณะที่คาเวนดิชวัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วง $G$ ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง B. กาลิเลโอเป็นผู้เขียนหนังสือ "บทสนทนาเกี่ยวกับระบบโลกสองระบบหลัก" ส่วนนิวตันเป็นผู้เขียน "หลักการทางคณิตศาสตร์ของปรัชญาธรรมชาติ" ดังนั้น ข้อ B จึงถูกต้อง ค. กาลิเลโอคิดค้นกฎการตกของวัตถุ; นิวตันค้นพบกฎความเฉื่อย ดังนั้น ค. จึงไม่ถูกต้อง; ง. เคปเลอร์ได้สรุปกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์จากการสังเกตและการศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ ดังนั้น ง. จึงไม่ถูกต้อง

Question 28: 28. เส้นทางการบินของยานอวกาศเสิ่นโจว VII สามารถถือได้ว่าเป็นวงโคจรต่ำของโลก โดยปกติจะอยู่ที่ระดับควา...

28. เส้นทางการบินของยานอวกาศเสิ่นโจว VII สามารถถือได้ว่าเป็นวงโคจรต่ำของโลก โดยปกติจะอยู่ที่ระดับความสูง $300 \sim 700 \mathrm {~km}$ เหนือพื้นโลก ระยะเวลาในการโคจรรอบโลกหนึ่งรอบประมาณ 90 นาที ดังนั้น นักบินอวกาศบนยานอวกาศจะเห็นจำนวนพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้นภายในระยะเวลา 24 ชั่วโมงเท่ากับ

  • A. A. 2
  • B. B. 4
  • C. C. 8
  • D. D. 16

Answer: D

Solution: ยานอวกาศสังเกตเห็นพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกหนึ่งครั้งทุก 90 นาทีในระหว่างการโคจร ระยะเวลาการบินทั้งหมดคือ $24 \mathrm {~h} = 1440 \mathrm {~min}$ ดังนั้นจำนวนรอบการโคจรทั้งหมดคือ $$ N = \frac { 1440 } { 90 } = 16 $$

Question 29: 29. ตามที่แสดงในแผนภาพ เรือเร็วสองลำ A และ B เคลื่อนที่ในแนววงกลมอย่างสม่ำเสมอในทะเลสาบ ภายในช่วงเวล...

29. ตามที่แสดงในแผนภาพ เรือเร็วสองลำ A และ B เคลื่อนที่ในแนววงกลมอย่างสม่ำเสมอในทะเลสาบ ภายในช่วงเวลาเดียวกัน อัตราส่วนของระยะทางที่พวกมันเดินทางคือ $3 : 4$ และอัตราส่วนของมุมที่ทิศทางการเคลื่อนที่ของพวกมันเปลี่ยนไปคือ $3 : 2$ จากนั้น ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-007.jpg)

  • A. A. อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นคือ $4 : 3$
  • B. B. อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมคือ $3 : 4$
  • C. C. อัตราส่วนของรัศมีของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมคือ $1 : 2$
  • D. D. อัตราส่วนของขนาดของความเร่งเข้าศูนย์กลางคือ $1 : 2$

Answer: C

Solution: ก. สำหรับเรือเร็วสองลำ A และ B ที่แล่นในช่วงเวลาเดียวกัน อัตราส่วนของระยะทางที่แต่ละลำแล่นได้คือ $3 : 4$ ตามสูตร $3 : 2$ อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นของเรือทั้งสองคือ $3 : 4$ ดังนั้น ข้อ A ผิด B. อัตราส่วนของมุมที่ทิศทางการเคลื่อนที่ของเรือเร็ว A และ B เปลี่ยนแปลงภายในช่วงเวลาเดียวกันคือ $3 : 2$ ตาม $\omega = \frac { \Delta \theta } { \Delta t }$ อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของพวกมันคือ $3 : 2$ ดังนั้น B ไม่ถูกต้อง C. ตามที่ระบุใน $v = \omega r$, อัตราส่วนของรัศมีของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสำหรับเรือเร็ว A และ B คือ $r _ { \mathrm { A } } : r _ { \mathrm { B } } = \frac { v _ { \mathrm { A } } } { \omega _ { \mathrm { A } } } : \frac { v _ { \mathrm { B } } } { \omega _ { \mathrm { B } } } = 1 : 2$. ดังนั้น C จึงถูกต้อง; D. ตามที่ระบุใน $a = \omega ^ { 2 } r = v \omega$ อัตราส่วนของขนาดของความเร่งเข้าศูนย์กลางของเรือเร็วทั้งสองลำคือ $a _ { \mathrm { A } } : a _ { \mathrm { B } } = v _ { \mathrm { A } } \omega _ { \mathrm { A } } : v _ { \mathrm { B } } \omega _ { \mathrm { B } } = 9 : 8$ ดังนั้น ข้อ D จึงไม่ถูกต้อง

Question 30: 30.เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2562 จีนได้ปล่อยดาวเทียม "เทียนเหลียน II-01" ขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้าสำเร็จ โดย...

30.เมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2562 จีนได้ปล่อยดาวเทียม "เทียนเหลียน II-01" ขึ้นสู่วงโคจรค้างฟ้าสำเร็จ โดยดาวเทียม "เทียนเหลียน II-01" ทำงานร่วมกับสถานีอวกาศ "เทียนกง-2" ที่โคจรอยู่เหนือพื้นผิวโลกที่ระดับความสูง 390 กิโลเมตร เพื่อให้บริการถ่ายทอดสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูลระหว่างสถานีควบคุมภาคพื้นดินกับสถานีอวกาศ "เทียนกง-2"

  • A. A. ดาวเทียมเทียนกง-2 01 ยังคงอยู่เหนือเทียนกง-2 โดยตรง
  • B. B. ดาวเทียมเทียนกง-2 01 สามารถรักษาการสื่อสารโดยตรงอย่างต่อเนื่องกับเทียนกง-2 ได้
  • C. C. ในช่วงเวลาที่เท่ากัน พื้นที่ที่ถูกกวาดโดยวงโคจรของดาวเทียมทั้งสองจะเท่ากัน
  • D. D. การเร่งความเร็วของเทียนกง-2 01 มีค่ามากกว่าความเร่งปานกลางเข้าหาศูนย์กลางของวัตถุบนเส้นศูนย์สูตรเนื่องจากการหมุนของโลก

Answer: D

Solution:

Question 31: 31.สมาชิกของกลุ่มผู้สนใจดาราศาสตร์ต้องการประมาณระยะทางระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก หลังจากหารือกันอย่างละ...

31.สมาชิกของกลุ่มผู้สนใจดาราศาสตร์ต้องการประมาณระยะทางระหว่างดวงอาทิตย์กับโลก หลังจากหารือกันอย่างละเอียด พวกเขาได้กำหนดว่าคาบการโคจรของโลกคือ $T$ และค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงคือ $G$ จากการค้นคว้า พวกเขาได้กำหนดอัตราส่วนมวลของดวงอาทิตย์ต่อโลกคือ $N$ คุณคิดว่ามีเงื่อนไขเพิ่มเติมใดที่จำเป็นอีกหรือไม่?

  • A. A. รัศมีของโลกและระยะเวลาการหมุนของโลก
  • B. B. คาบการโคจรของดวงจันทร์รอบโลก
  • C. C. ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลกและรัศมีของดวงอาทิตย์
  • D. D. รัศมีของโลกและแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลก

Answer: D

Solution: สำหรับแรงดึงดูดที่มีทิศทางเข้าหาศูนย์กลางซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงของโลก: $G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m r \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } }$ เมื่อแทนค่าด้วยอัตราส่วนทองคำจะได้: $G m = g R ^ { 2 }$;นอกจากนี้, $N$ จากสมการทั้งสามข้างต้น เราได้ $G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m r \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } }$ ดังนั้น ปริมาณทางกายภาพเพิ่มเติมที่ต้องการคือรัศมีของโลก R และค่าความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลก g ดังนั้น $G m = g R ^ { 2 }$ จึงถูกต้อง ดังนั้นคำตอบที่ถูกต้องคือ D

Question 32: 32. ตลอดการพัฒนาของฟิสิกส์ นักฟิสิกส์หลายคนได้ทำคุณประโยชน์อย่างโดดเด่น. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

32. ตลอดการพัฒนาของฟิสิกส์ นักฟิสิกส์หลายคนได้ทำคุณประโยชน์อย่างโดดเด่น. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. กาลิเลโอค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล
  • B. B. นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล
  • C. C. นิวตันวัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงในห้องปฏิบัติการของเขา
  • D. D. กาลิเลโอวัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงในห้องปฏิบัติการของเขา

Answer: B

Solution: รายการ $\mathrm { A } , \mathrm {~B}$: นิวตันค้นพบกฎแรงโน้มถ่วงสากล ดังนั้นข้อ A จึงไม่ถูกต้องและข้อ B ถูกต้อง; รายการ C และ D: คาเวนดิชได้วัดค่าคงที่ของแรงโน้มถ่วงโดยการทดลอง ดังนั้นข้อ C และ D จึงไม่ถูกต้อง

Question 33: 33. การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมบนโลกนั้นชัดเจนจนทุกคนสามารถเห็นได้ บางทีวันหนึ่งมันอาจจะกลายเป็นที่...

33. การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมบนโลกนั้นชัดเจนจนทุกคนสามารถเห็นได้ บางทีวันหนึ่งมันอาจจะกลายเป็นที่ไม่สามารถอยู่อาศัยได้สำหรับมนุษยชาติจริงๆ ภาพยนตร์เรื่อง "The Wandering Earth" แสดงให้เห็นถึงการตัดสินใจที่จะพาโลกเดินทางไปด้วยกัน ในขณะที่ในความเป็นจริง บางคนเลือกที่จะย้ายไปอยู่ที่ดาวอังคาร ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายโลกและเป็นเพื่อนบ้านของดาวโลก เป็นที่ทราบกันว่ามวลของโลกมีประมาณ 10 เท่าของดาวอังคาร และรัศมีของโลกประมาณสองเท่าของดาวอังคารเนื่องจากคาบการโคจรของโลกคือ $T$, ความเร่งโน้มถ่วงบนพื้นผิวของโลกคือ $g$, ความเร็วจักรวาลแรกของโลกคือ $v$, และความหนาแน่นของโลกคือ $\rho$:

  • A. A. คาบการโคจรของดาวอังคารคือ $2 \sqrt { 2 } T$
  • B. B. ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวหน้าของดาวอังคารประมาณ $\frac { 2 } { 5 } g$
  • C. C. ความเร็วจักรวาลแรกของดาวอังคารประมาณ $\frac { 1 } { 5 } v$
  • D. D. ความหนาแน่นของดาวอังคารประมาณ $\frac { 5 } { 4 } \rho$

Answer: B

Solution: A. การแก้ $$ G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m \left( \frac { 2 \pi } { T ^ { \prime } } \right) ^ { 2 } r $$ ได้ผลลัพธ์เป็น $$ T ^ { \prime } = 2 \pi \sqrt { \frac { r ^ { 3 } } { G M } } $$ เนื่องจากรัศมีวงโคจรของดาวอังคารไม่ทราบค่า จึงไม่สามารถหาค่าคาบการโคจรได้ ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง B. การแก้ $$ G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m g ^ { \prime } $$ ได้ $$ g ^ { \prime } = \frac { G M } { r ^ { 2 } } $$ ดังนั้น แรงโน้มถ่วงที่ผิวของดาวอังคารคือประมาณ $$ g ^ { \prime } = \frac { \frac { 1 } { 10 } } { \frac { 1 } { 2 ^ { 2 } } } g = \frac { 2 } { 5 } g $$ ดังนั้น ข้อ B ถูกต้อง ค. การแก้สมการ $$ G \frac { M m } { r ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { \prime 2 } } { r } $$ ได้ผลลัพธ์เป็น $$ v ^ { \prime } = \sqrt { \frac { G M } { r } } $$ ความเร็วเชิงจักรวาลแรกของดาวอังคารคือประมาณ $$ v ^ { \prime } = \sqrt { \frac { \frac { 1 } { 10 } } { \frac { 1 } { 2 } } } v = \sqrt { \frac { 1 } { 5 } } v $$; ดังนั้น C จึงไม่ถูกต้อง. D. การแก้ $$ M = \rho ^ { \prime } \frac { 4 } { 3 } \pi r ^ { 3 } $$ ได้ $$ \rho ^ { \prime } = \frac { 3 M } { 4 \pi r ^ { 3 } } $$; ดังนั้น ความหนาแน่นของดาวอังคารประมาณ $$ \rho ^ { \prime } = \frac { \frac { 1 } { 10 } } { \left( \frac { 1 } { 2 } \right) ^ { 3 } } \rho = \frac { 4 } { 5 } \rho $$; ดังนั้น D จึงไม่ถูกต้อง.

Question 34: 34.ดังแสดงในรูป A คู่ของหลุมดำที่มีมวลไม่เท่ากันโคจรรอบกันด้วยการหมุนร่วมกัน แผนภาพเชิงสคีมาแสดงในรู...

34.ดังแสดงในรูป A คู่ของหลุมดำที่มีมวลไม่เท่ากันโคจรรอบกันด้วยการหมุนร่วมกัน แผนภาพเชิงสคีมาแสดงในรูป B ภายใต้แรงดึงดูดซึ่งกันและกัน หลุมดำจะทำการเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอรอบจุด $O$ บนเส้นที่เชื่อมต่อกัน โดยมีสมการ $A , B$ หากอัตราส่วนของรัศมีวงโคจรของหลุมดำ $A$ และ $B$ วงโคจรที่อัตราส่วนรัศมี $1 : 2$ ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง? ( ) ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-008.jpg) A ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-009.jpg) B

  • A. A. อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของหลุมดำ A และ B ในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมคือ $1 : 2$
  • B. B. อัตราส่วนของแรงดึงดูดที่กระทำต่อหลุมดำ A และ B ในระหว่างการเคลื่อนที่แบบวงกลมของพวกมันคือ $2 : 1$
  • C. C. อัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นของหลุมดำ A และ B ในวงโคจรวงกลมของพวกมันคือ $1 : 2$
  • D. D. อัตราส่วนมวลของหลุมดำ A และ B คือ $1 : 1$

Answer: C

Solution: ก. เนื่องจากหลุมดำ A และ B ทำการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอรอบจุดคงที่บนเส้นเชื่อมระหว่างพวกมัน ช่วงเวลาและความเร็วเชิงมุมของพวกมันจึงเท่ากัน อัตราส่วนของความเร็วเชิงมุมของพวกมันคือ $1 : 1$; คำตอบ A ไม่ถูกต้อง ข. แรงลัพธ์ที่กระทำในแนวเข้าศูนย์กลางเกิดจากแรงดึงดูดระหว่างมวลของพวกมันเอง ซึ่งให้ผลเป็น $\frac { G m _ { \mathrm { A } } m _ { \mathrm { B } } } { \left( r _ { \mathrm { A } } + r _ { \mathrm { B } } \right) ^ { 2 } } = m _ { \mathrm { A } } r _ { \mathrm { A } } \omega ^ { 2 } = m _ { \mathrm { B } } r _ { \mathrm { B } } \omega ^ { 2 }$ อัตราส่วนของแรงดึงดูดเข้าศูนย์กลางของพวกมันคือ $1 : 1$; B ไม่ถูกต้อง CD จาก $m _ { \mathrm { A } } r _ { \mathrm { A } } \omega ^ { 2 } = m _ { \mathrm { B } } r _ { \mathrm { B } } \omega ^ { 2 } , r _ { \mathrm { A } } : r _ { \mathrm { B } } = 12$ เราเห็นอัตราส่วนมวลของหลุมดำ $\mathrm { A } , \mathrm {~B}$ คือ $2 : 1$ จาก $v = \omega r$ เราเห็นอัตราส่วนของความเร็วเชิงเส้นของหลุมดำ $1 : 1$ ในการเคลื่อนที่เป็นวงกลมคือ $m _ { \mathrm { A } } r _ { \mathrm { A } } \omega ^ { 2 } = m _ { \mathrm { B } } r _ { \mathrm { B } } \omega ^ { 2 } , r _ { \mathrm { A } } : r _ { \mathrm { B } } = 12$; C ถูกต้อง, D ผิด

Question 35: 35. ดังที่แสดงในภาพ ในผลงานตีพิมพ์ปี 1687 เรื่อง Mathematical Principles of Natural Philosophy นิวตั...

35. ดังที่แสดงในภาพ ในผลงานตีพิมพ์ปี 1687 เรื่อง Mathematical Principles of Natural Philosophy นิวตันได้เสนอว่าวัตถุมวล $m$ ที่ถูกขว้างในแนวนอนจากภูเขา เมื่อมีความเร็วเพียงพอแล้ว จะโคจรรอบโลกในลักษณะวงกลมสม่ำเสมอ กลายเป็นดาวเทียมเทียมหากโลกถูกพิจารณาเป็นทรงกลมที่มีรัศมีกระจายอย่างสม่ำเสมอ $R$ ความสูงของจุดปล่อยเหนือพื้นดินคือ $h$ และอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่พื้นดินคือ $g$ ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง? ( ) ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-010.jpg)

  • A. A. ความเร่งทันทีของวัตถุหลังจากถูกขว้างคือ $g$
  • B. B. ขนาดของแรงลัพธ์ที่กระทำในทิศทางเข้าหาจุดศูนย์กลางสำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอรอบโลกคือ $\left( \frac { R } { R + h } \right) \mathrm { mg }$
  • C. C. ขนาดของความเร็วเชิงเส้นของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอรอบโลกคือ $R \sqrt { \frac { g } { R + h } }$
  • D. D. ช่วงเวลาของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอรอบโลกคือ $2 \pi \sqrt { \frac { R + h } { g } }$

Answer: C

Solution: ก. โดยการรวม $$ \frac { G M m } { ( R + h ) ^ { 2 } } = m g ^ { \prime } $$ กับ $$ \frac { G M m } { R ^ { 2 } } = m g $$ และแก้สมการ เราจะได้ $$ g ^ { \prime } = g \left( \frac { R } { R + h } \right) ^ { 2 } $$ ดังนั้น ข้อ ก. จึงไม่ถูกต้อง ข. ขนาดของแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุซึ่งเคลื่อนที่ในแนววงกลมอย่างสม่ำเสมอรอบโลกคือ $$ F _ { \mathrm { n } } = \frac { G M m } { ( R + h ) ^ { 2 } } $$ และการแก้สมการจะได้ $$ F _ { \mathrm { n } } = m g \left( \frac { R } { R + h } \right) ^ { 2 } $$ ดังนั้น B จึงไม่ถูกต้อง; C. ตามที่ระบุใน $$ \frac { G M m } { ( R + h ) ^ { 2 } } = m \frac { v ^ { 2 } } { R + h } $$, ความเร็วเชิงเส้นของวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอรอบโลกคือ $$ v = R \sqrt { \frac { g } { R + h } } $$ ดังนั้น ข้อ C จึงถูกต้อง ข้อ D. ช่วงเวลาของวัตถุที่เคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอรอบโลกคือ $$ T = \frac { 2 \pi ( R + h ) } { v } $$ เมื่อแก้สมการจะได้ $$ T = \frac { 2 \pi } { R } \sqrt { \frac { ( R + h ) ^ { 3 } } { g } } $$ ดังนั้น ข้อ D จึงไม่ถูกต้อง

Question 36: 36. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

36. ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

  • A. A. การเคลื่อนที่แบบวงกลมสม่ำเสมอเป็นการเคลื่อนที่ที่มีลักษณะเป็นเส้นโค้งเสมอ โดยมีความเร่งที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
  • B. B. การเคลื่อนที่เป็นวงกลมไม่สามารถแยกออกเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสองทิศทางที่ตั้งฉากกันได้
  • C. C. งานเป็นปริมาณสเกลาร์; มันสามารถเป็นบวกหรือลบได้. สัญลักษณ์ของงานบ่งชี้ขนาดของมัน.
  • D. D. สำหรับวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นเส้นโค้ง แรงลัพธ์ภายนอกที่กระทำต่อวัตถุในช่วงเวลาใดๆ $\Delta t$ จะต้องไม่เท่ากับศูนย์

Answer: A

Solution: ก. การเร่งในวงกลมสม่ำเสมอจะชี้ไปทางศูนย์กลางของวงกลม โดยทิศทางจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งต้องเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งที่มีความเร่งเปลี่ยนแปลง ดังนั้น ข. จึงถูกต้อง; ข. การเคลื่อนที่เป็นวงกลมสามารถแยกออกเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสองทิศทางที่ตั้งฉากกัน ดังนั้น ข. จึงไม่ถูกต้อง; ค. งานมีขนาดแต่ไม่มีทิศทาง เป็นปริมาณสเกลาร์ เครื่องหมายบวกหรือลบของงานบ่งบอกว่าแรงขับหรือแรงต้านกำลังทำงาน ดังนั้น ค. จึงไม่ถูกต้อง; ง.หากวัตถุที่เคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอได้รับแรงลัพธ์ไม่เท่ากับศูนย์ การเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของวัตถุนั้นตามเวลา $\Delta t = T$ จะเท่ากับศูนย์ ตามทฤษฎีบทโมเมนตัม $F t = \Delta p$ แรงกระทำภายนอกสุทธิรวมตามเวลา $\Delta t$ จึงเท่ากับศูนย์ ดังนั้น ข้อ D จึงไม่ถูกต้อง

Question 37: 37. ดาวเคราะห์น้อย "2012 DA4" โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ทางด้านนอกของวงโคจรโลก โดยเคยผ่านใกล้โลกด้วยความเ...

37. ดาวเคราะห์น้อย "2012 DA4" โคจรรอบดวงอาทิตย์อยู่ทางด้านนอกของวงโคจรโลก โดยเคยผ่านใกล้โลกด้วยความเร็วประมาณ 28,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (เมื่ออยู่ใกล้โลกที่สุด)นักดาราศาสตร์ประมาณการว่า การเข้าใกล้โลกครั้งถัดไปของดาวเคราะห์น้อย 2012 DA4 จะเกิดขึ้นในอีก 33 ปีข้างหน้า โดยสมมติว่าระนาบวงโคจรของโลกและดาวเคราะห์น้อยอยู่ในระนาบเดียวกัน และทิศทางการโคจรของทั้งสองเป็นไปในทิศทางเดียวกัน อีกทั้งโลกมีระยะเวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์หนึ่งปี ระยะเวลาโคจรรอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์น้อยคือ

  • A. A. 1 ปี
  • B. B. 32 ปี
  • C. C. $\frac { 33 } { 32 }$ ปี
  • D. D. $\frac { 33 } { 32 }$ ปี

Answer: C

Solution: ในช่วงเวลาสองครั้งที่ดาวเคราะห์น้อยอยู่ใกล้โลกมากที่สุด โลกได้หมุนรอบตัวเองไปหนึ่งรอบมากกว่าดาวเคราะห์น้อย ดังนั้น $$ \left( \frac { 2 \pi } { T _ { \text {地 } } } - \frac { 2 \pi } { T _ { \text {星 } } } \right) t = 2 \pi $$ จึงให้ผลลัพธ์เป็น $$ T _ { \text {星 } } = \frac { 33 } { 32 } \text { 年 } $$

Question 38: 38. ตามที่แสดงในแผนภาพ แถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี โดยสมมติว่าดาวเค...

38. ตามที่แสดงในแผนภาพ แถบดาวเคราะห์น้อยอยู่ระหว่างวงโคจรของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี โดยสมมติว่าดาวเคราะห์น้อยในแถบนี้ได้รับแรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์เพียงอย่างเดียวและเคลื่อนที่ในวงโคจรกลมสม่ำเสมอรอบดวงอาทิตย์ ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง? ![](/images/questions/phys-circular-motion/image-011.jpg)

  • A. A. ทุกดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เท่ากันจะได้รับการดึงดูดจากแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์เท่ากัน
  • B. B. การเร่งความเร็วของดาวเคราะห์ภายในแถบดาวเคราะห์น้อยนั้นน้อยกว่าดาวเคราะห์ภายนอก
  • C. C. ความเร็วเชิงเส้นในวงโคจรของดาวเคราะห์ทุกดวงภายในแถบดาวเคราะห์น้อยมีค่ามากกว่าความเร็ววงโคจรของโลกที่โคจรรอบดวงอาทิตย์
  • D. D. คาบการโคจรของดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงรอบดวงอาทิตย์มีระยะเวลานานกว่าหนึ่งปี

Answer: D

Solution: A. ตามที่ระบุใน $$ F = G \frac { M m } { R ^ { 2 } } $$, แรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์กระทำต่อดาวเคราะห์น้อยแต่ละดวงที่มีระยะทางเท่ากันกับดวงอาทิตย์ไม่สามารถกำหนดได้ เนื่องจากมวลของดาวเคราะห์น้อยไม่แน่นอน ดังนั้น ข้อ A จึงไม่ถูกต้อง B. ตามที่ระบุใน $$ a = \frac { G M } { R ^ { 2 } } $$ ดังนั้นรัศมีที่ใหญ่ขึ้นจะมีความเร่งที่น้อยลง ดังนั้น ความเร่งของดาวเคราะห์น้อยภายในแถบดาวเคราะห์น้อยจะมากกว่าดาวเคราะห์น้อยภายนอก ทำให้ข้อ B ผิด; ข้อ C ตามสูตร $$ v = \sqrt { \frac { G M } { R } } $$ รัศมีที่ใหญ่ขึ้นจะมีความเร็วเชิงเส้นที่น้อยลง ดังนั้นความเร็วเชิงเส้นของดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ภายในแถบจะน้อยกว่าความเร็ววงโคจรของโลก ทำให้ข้อ C ผิด; D. ตามที่ระบุใน $$ T = 2 \pi \sqrt { \frac { R ^ { 3 } } { G M } } $$, ยิ่งรัศมีใหญ่เท่าไร วงโคจรก็จะยิ่งยาวขึ้นเท่านั้น ดังนั้น วงโคจรของดาวเคราะห์น้อยทั้งหมดที่โคจรรอบดวงอาทิตย์จะมีระยะเวลาเกินหนึ่งปี ทำให้ D ถูกต้อง

Question 39: 39. เมื่อพิจารณาว่ารัศมีของวงโคจรวงกลมของดวงจันทร์รอบโลกมีค่าเป็น 60 เท่าของรัศมีโลก อัตราส่วนของควา...

39. เมื่อพิจารณาว่ารัศมีของวงโคจรวงกลมของดวงจันทร์รอบโลกมีค่าเป็น 60 เท่าของรัศมีโลก อัตราส่วนของความเร่งในวงโคจรของดวงจันทร์ต่อความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ผิวโลกคือ

  • A. A. 60
  • B. B. 3600
  • C. C. $\frac { 1 } { 3600 }$
  • D. D. $\frac { 1 } { 60 }$

Answer: C

Solution: แรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุบนพื้นผิวโลกเท่ากับแรงดึงดูดของมันเอง ซึ่งให้ผลลัพธ์เป็น $$ G \frac { M m } { R ^ { 2 } } = m g $$ ดวงจันทร์โคจรรอบโลกในลักษณะการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ โดยมีแรงดึงดูดเป็นแรงศูนย์กลาง ซึ่งให้ผลลัพธ์เป็น $$ G \frac { M m ^ { \prime } } { ( 60 R ) ^ { 2 } } = m ^ { \prime } a _ { n } $$ เมื่อรวมสมการทั้งสองข้างต้นจะได้ผลลัพธ์เป็น $$ a _ { n } : g = 1 : 3600 $$

Question 40: 40. เมื่อวันที่ 20 มกราคม 2564 จีนประสบความสำเร็จในการปล่อยดาวเทียมค้างฟ้า Tiantong-1 03 จากศูนย์ปล่...

40. เมื่อวันที่ 20 มกราคม 2564 จีนประสบความสำเร็จในการปล่อยดาวเทียมค้างฟ้า Tiantong-1 03 จากศูนย์ปล่อยดาวเทียมซีชาง ซึ่งถือเป็นความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการก่อตั้งระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมเคลื่อนที่แห่งแรกของชาติ ข้อใดต่อไปนี้เกี่ยวกับดาวเทียมดวงนี้ถูกต้อง? งานมอบหมายวิชาฟิสิกส์มัธยมปลาย, 29 ตุลาคม 2568

  • A. A. อัตราการดำเนินงานอยู่ระหว่าง $7.9 \mathrm {~km} / \mathrm { s }$ ถึง $11.2 \mathrm {~km} / \mathrm { s }$
  • B. B. สามารถวางตำแหน่งได้โดยตรงเหนือจุดใด ๆ บนพื้นดิน แต่ระยะทางจากศูนย์กลางของโลกจะคงที่
  • C. C. อัตราเร็วเชิงมุมไม่เท่ากับอัตราเร็วเชิงมุมของการหมุนของโลก
  • D. D. ความเร่งเข้าศูนย์กลางมีค่ามากกว่าความเร่งของดวงจันทร์ที่โคจรรอบโลก

Answer: D

Solution: ก. เนื่องจากเป็นดาวเทียมที่โคจรค้างฟ้า มันสามารถมีอยู่ได้เฉพาะในระนาบเส้นศูนย์สูตรเท่านั้น โดยมีอัตราเร็วเชิงมุมเท่ากับอัตราเร็วการหมุนของโลก และมีอัตราเร็วเชิงเส้นน้อยกว่า $7.9 \mathrm {~km} / \mathrm { s } , \mathrm { ABC }$ ข้อผิดพลาด; ข. ตามสูตร $$ a = G \frac { M } { r ^ { 2 } } $$ ความเร่งเข้าศูนย์กลางของดวงจันทร์รอบโลกจะน้อยกว่าเนื่องจากรัศมีวงโคจรที่ใหญ่กว่า ข. ถูกต้อง ค. เนื่องจากเป็นดาวเทียมที่โคจรค้างฟ้า มันสามารถมีอยู่ได้เฉพาะในระนาบเส้นศูนย์สูตรเท่านั้น โดยมีอัตราเร็วเชิงมุมเท่ากับอัตราเร็วการหมุนของโลก และมีอัตราเร็วเชิงเส้นน้อยกว่า $7.9 \mathrm {~km} / \mathrm { s } , \mathrm { ABC }$ ข้อผิดพลาด; ง. ตามสูตร $$ a = G \frac { M } { r ^ { 2 } } $$ ความเร่งเข้าศูนย์กลางของดวงจันทร์รอบโลกจะน้อยกว่าเนื่องจากรัศมีวงโคจรที่ใหญ่กว่า ข.
กลับไปที่หัวข้อ

Circular Motion and Universal Gravitation

圆周运动与万有引力

40 คำถามฝึกหัด

ฝึกฝนกับโจทย์ภาษาจีนเพื่อเตรียมสอบ CSCA คุณสามารถเปิด/ปิดคำแปลได้ขณะฝึก

ภาพรวมหัวข้อ

หัวข้อนี้ครอบคลุมหลักการพลศาสตร์ที่ควบคุมวัตถุในวงกลม รวมถึงการประยุกต์ใช้กฎแรงโน้มถ่วงสากลของนิวตันในการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้า การสอบมักจะประเมินการใช้สูตรแรงลัพธ์ที่กระทำต่อวัตถุในแนวเข้าหาจุดศูนย์กลาง กฎของเคปเลอร์ และการคำนวณแรงโน้มถ่วงในบริบทเฉพาะ (เช่น วงโคจรของดาวเทียมหรือการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์) ซึ่งต้องการความสามารถที่แข็งแกร่งในการสร้างแบบจำลองทางกายภาพ

จำนวนคำถาม:40

ประเด็นสำคัญ

  • 1แหล่งที่มาและการคำนวณสูตรของแรงลัพธ์ในแนวเข้าศูนย์กลางของการเคลื่อนที่เป็นวงกลมสม่ำเสมอ
  • 2กฎสามข้อของเคปเลอร์อธิบายการเคลื่อนที่ในวงโคจรของวัตถุท้องฟ้า
  • 3การประยุกต์ใช้สูตรสำหรับกฎแรงโน้มถ่วงสากลและการคำนวณพารามิเตอร์ของท้องฟ้า
  • 4การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงพลังงานและความเร็วในการเคลื่อนที่ของดาวเทียม

เคล็ดลับการเรียน

ขอแนะนำให้สร้างแนวคิดเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของวัตถุท้องฟ้าในเชิงนามธรรมผ่านแบบจำลองเชิงกลที่จับต้องได้ โดยวาดแผนภาพวิเคราะห์แรงและแผนผังวงโคจร

ทำโจทย์เป็น ≠ สอบผ่าน

ข้อสอบจำลองฉบับเต็ม ตามหลักสูตรทางการ รวมหลายหัวข้อเหมือนสอบจริง

รับข้อสอบจำลอง →

แหล่งข้อมูลการเรียนรู้ที่เกี่ยวข้อง

คู่มือฟิสิกส์
เอกสารเตรียมสอบฉบับสมบูรณ์
คำศัพท์ฟิสิกส์
ทบทวนคำศัพท์และแนวคิดที่เกี่ยวข้อง

สำรวจการฝึกหัดวิชาอื่นๆ:

ฝึกคณิตศาสตร์ฝึกเคมี