时间:2020-08-15 22:59:46
1、简答题 已知地球质量是月球质量的81倍,地球半径约为月球半径的4倍,在地球上发射近地卫星的环绕速度为7.9km/s.那么在月球上发射一艘靠近月球表面运行的宇宙飞船,它的环绕速度为多大?
参考答案:?1.76km/s
本题解析:?在地球上发射的近地卫星,环绕地球做匀速圆周运动的轨道半径近似等于地球半径,而在月球上也是同样的道理.设地球上的环绕速度为v,在月球上的环绕速度为v月,由于万有引力提供了卫星的向心力,则对地球的环绕卫星:①?对月球的环绕卫星:
②?由①②两式得:
故v月=
v=
×7.9km/s="1.76" km/s.
本题难度:简单
2、选择题 关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( )
A.它的运行速度为7.9km/s
B.已知它的质量为1.42?t,若将它的质量增为2.84t,其同步轨道半径变为原来的2倍
C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播
D.它距地面的高度约是地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的
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参考答案:A、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度.而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径,根据v的表达式可以发现,同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度.故A错误.
B、地球同步卫星距离地球的高度约为36000 km,半径一样,所以各国发射的这种卫星轨道半径都一样,与质量无关,故B错误;
C、它若在除赤道所在平面外的任意点,假设实现了“同步”,那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上,这是不可能的,所以同步卫星不可能经过北京的正上空,故C错误.
D、根据万有引力提供向心力得
GMm(5R+R)2=ma
根据地球表面万有引力等于重力得
GMmR2=mg
由以上两等式得a=136g,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的136,故D正确
故选D.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船.在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列说法不正确的是( )
A.若知道飞船的运动轨道半径和周期,再利用万有引力常量,就可以算出飞船质量
B.若宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船因质量减小,所受万有引力减小,则飞船速率减小
C.若飞船执行完任务返回地球,在进入大气层之前的过程中,飞船的动能逐渐增大,引力势能逐渐减小,机械能保持不变
D.若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷出气体,则两飞船一定能实现对接
参考答案:A、研究飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMmR2=m4π2T2R,知道飞船的运动轨道半径R和周期T,再利用万有引力常量G,通过前面的表达式只能算出地球的质量,也就是中心体的质量,无法求出飞船的质量,也就是环绕体的质量.故A错误.
B、研究飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
GMmR2=mv2R,得出v=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 美国国家科学基金会2010年9月29日宣布,天文学家发现一颗迄今为止与地球最类似的太阳系外行星如图所示,这颗行星距离地球约20亿光年(189.21万亿公里),公转周期约为37年,这颗名叫Gliese581g的行星位于天枰座星群,它的半径大约是地球的1.9倍,重力加速度与地球相近.则下列说法正确的是( )
A.在地球上发射航天器到达该星球,航天飞机的发射速度至少要达到第三宇宙速度
B.该行星的公转速度比地球大
C.该行星的质量约为地球质量的2.61倍
D.要在该行星表面发射人造卫星,发射速度至少要达到7.9km/s
参考答案:A、由于这颗行星在太阳系外,所以航天飞机的发射速度至少要达到第三宇宙速度,故A正确.
B、由于不知道这颗行星的绕行中心体,该行星的公转速度与地球比较无法确定,故B错误.
C、忽略星球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:
GMmR2=mg,g=GMR2
这颗行星的重力加速度与地球相近,它的半径大约是地球的1.9倍,所以它的质量是地球的3.6倍.故C错误.
D、要在该行星表面发射人造卫星,发射的速度最小为第一宇宙速度.
第一宇宙速度v=
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 “天宫一号”某次变轨,离地高度由200km升至362km,假定变轨前后均做匀速圆周运动,变轨后“天宫一号”的
A.加速度增大
B.周期变小
C.线速度变小
D.向心力变大
参考答案:C
本题解析:根据,距离变大,万有引力变小,D错;加速度变小,A错;
,r变大,v减小,C正确。T=
=
,r变大,T减小。B错误。
本题难度:简单