热门试卷

在有“科学界奥斯卡”之称的美国《科学》杂志2003 年度世界科技大突破评选中，物理学中的“证明宇宙是由暗物质和暗能量‘主宰’”的观点名列榜首，成为当今科技突破中的头号热点．世界科技的发展显示，暗物质、暗能量正成为天体物理学研究的重点．宇宙中的暗物质是不能直接观测到的东西，存在的依据来自子螺旋转的星系和星团，这些星系和星团以自身为中心高速旋转而没有飞散开去，仅靠自身质量产生的引力是远不足以把它们集合在一起的，一定存在暗物质，它的吸引力足以把这些旋转的星系牢牢抓住．根据对某一双星系统的光学测量确定该双星系统中每一个星体的质量都是M，两者相距L （L远大于星体的直径），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）

（1）若没有其他物质存在，试推算该双星系统的运动周期T0

（2）若实验上观测到的运动周期为T′，且T′：T0=1：（N＞1）．为了解释观测周期T′和（1 ）中理论上推算的双星运动的周期T 不同，目前有一种理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜也观测不到的暗物质．作为一种简化模型，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这种暗物质，而不考虑其他暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度．

如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）该星球的密度；

（2）该星球的第一宇宙速度．

通过天文观测到某行星的一个卫星运动的周期为T，轨道半径为r，若把卫星的运动近似看成匀速圆周运动，试求出该行星的质量．

航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器．利用航天飞机，可将人造卫星送入预定轨道，可将物资运送到空间站，也可以到太空维修出现故障的地球卫星．当宇航员要对圆形轨道上运行的卫星进行维修时，须调整航天飞机的速度，使之与卫星的速度基本相同，若某次维修作业中，宇航员发现航天飞机的速度计显示飞机的速度为7.5km/s，则待维修的卫星离地的高度h为多大？已知地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s2．

一地球卫星高度等于地球半径，用弹簧秤将一物体悬挂在卫星内，物体在地球表面时，重力为98N，则它在卫星中受地球的引力为______N，物体的质量为______kg，弹簧秤的读数为______N．

我国的航空航天事业取得了巨大成就．2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球上的虹湾区成功实现软着陆．已知“嫦娥三号”在软着陆的最后阶段，关闭了反推发动机，从距月球表面高度h处由静止开始下落，着陆时速度的大小为v，月球半径为R．求：

（1）月球表面的重力加速度g0；

（2）“嫦娥三号”在着陆前的某段时间内，环绕月球做匀速圆周运动，周期为T，求“嫦娥三号”距月球表面的高度H．

一宇航员站在某质量分布均匀的星球表面上沿竖直方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落回抛出点．已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

（1）该星球的质量；

（2）该星球得密度；

（3）该星球的第一宇宙速度．

我国的“探月工程”计划将在2017年宇航员登上月球．若宇航员登上月球后，以初速度v0竖直向上拋出一小球，测出小球从抛出到落回原处所需的时间为t．已知万有引力常量为G、月球的半径为 R，不考虑月球自转的影响，求：

（1）求月球表面的重力加速度大小g月；

（2）月球的质量M；

（3）飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的周期T．