热门试卷

借助于物理学，人们可以了解到无法用仪器直接测量的物理量，使人类对自然界的认识更完善．现已知太阳光经过时间t0到达地球，光在真空中的传播速度为c，地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆，地球的半径为R，地球赤道表面的重力加速度为g，地球绕太阳运转的周期为T，忽略地球的自转，试由以上数据以及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比为多大？

“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日凌晨在西昌发射中心发射成功．“嫦娥三号”经过几次成功变轨以后，探测器状态极其良好，成功进入绕月轨道．12月14日21时11分，“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆，标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家． 设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球表面的重力加速度为g、月球半径为R，引力常量为G，则

（1）探测器绕月球运动的向心加速度为多大；

（2）探测器绕月球运动的周期为多大．

如图所示为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停（速度为0，h1远小于月球半径），接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面．已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求：

（1）月球表面附近的重力加速度大小

（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化．

2008年9月，神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功，我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验，实现了我国空间技术发展的重大跨越．已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求飞船在该圆轨道上运行时：

（1）速度v的大小．

（2）速度v与第一宇宙速度的比值．

经过天文望远镜的长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识．双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离．一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理．现根据对某一双星系统的光学测量确定，该双星系统中每个星体的质量都是M，两者间相距2L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动．已知引力常量为G，则：

（1）试计算该双星系统的运动周期T；

（2）若实验上观测到运动周期为T′，为了解释两者的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质．作为一种简化的模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为ρ的暗物质，而不考虑其它暗物质的影响，并假定暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律．试根据这一模型计算该双星系统的运动周期T′．

通过天文观测到某行星的卫星运动的周期为T，轨道半径为r，若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，行星的半径为R，试求出该行星的质量和密度．

我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成．以下是有关月球的问题，请你根据所给知识进行解答：已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周运动．试求出月球绕地球运动的轨道半径r．

将一天的时间记为TE，地面上的重力加速度记为g，地球半径记为RE．一卫星Q位于赤道上空，赤道一城市A的人三天看到Q四次掠过上空，求Q的轨道半径．假设卫星运动方向与地球自转方向相同．

随着航天技术的发展，人类已实现了载人航天飞行.2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船．火箭全长58.3m，起飞总重量479.8t，火箭点火竖直升空时，仪器显示航天员对座舱的最大压力等于他体重的5倍，飞船进入轨道后，“神舟”五号环绕地球飞行14圈，约用时21h，航天员多次在舱内飘浮起来．假定飞船运行轨道是圆形轨道，地球半径R=6.4×106m，地面重力加速度g取10m/s2．（计算结果保留两位有效数字）

（1）试分析航天员在舱内“飘浮起来”的原因；

（2）求火箭点火发射时，火箭的最大推力；

（3）估算飞船运行轨道距离地面的高度．