热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型: 多选题
|
多选题 · 6 分

19.某空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是

A空间站运行的加速度小于地球表面的重力加速度

B站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动

C在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止

D空间站运行的速度大于同步卫星运行速度

正确答案

A,B,D

解析

A、对于空间站有:,解得,地球表面的重力加速度,r>R,可知a<g,故A正确; 

B、根据得,,r越小,角速度越大,空间站的角速度比地球自转快,故站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动,故B正确; 

C、空间站绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,物体处于完全失重状态,而不是在舱中悬浮或静止,故C错误;

D、根据得,,空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,则空间站的运行速度大于同步卫星的运行速度,故D正确.

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

根据万有引力提供向心力得出线速度、角速度的表达式,从而分析线速度和角速度的大小,空间站绕地球做匀速圆周运动,里面物体处于完全失重状态.

易错点

理解万有引力完全提供向心力,空间站处于完全失重状态.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 多选题
|
多选题 · 6 分

6.同步卫星的发射方法是变轨发射,即先把卫星发射到离地面高

度为200 km--300 km的圆形轨道上,这条轨道叫停泊轨道;如

图5所示,当卫星穿过赤道平面上的P点时,末级火箭点火工

作,使卫星进入一条大的椭圆轨道,其远地点恰好在地球赤道上

空约36000 km处,这条轨道叫转移轨道;当卫星到达远地点Q

时,再开动卫星上的发动机,使之进入同步轨道,也叫静止轨道。

关于同步卫星及发射过程,下列说法正确的是

A在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加

速,因此,卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道

运行的线速度

B在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速,因此,卫星在静止轨道上运行

的机械能大于在停泊轨道运行的机械能

C星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/s~ll.2 km/s

D所有地球同步卫星的静止轨道都相同

正确答案

B,D

解析

A、根据变轨的原理可知,在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速,当卫星做圆周运动,由,得  ,可知,卫星在静止轨道上运行的线速度小于在停泊轨道运行的线速度,故A错误;

B、在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速,由能量守恒知,卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能,故B正确;

C、在转移轨道上的速度一定小于第一宇宙速度;故C错误;

D、所有的地球同步卫星的静止轨道都相同,并且都在赤道平面上,高度一定,故D正确;

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

根据卫星变轨原理分析火箭点火时卫星速度的变化,根据万有引力提供向心力判断速度大小.

易错点

变轨时根据牛顿第二定律进行分析,明确离心运动的原理,知道第一宇宙速度是卫星围绕地球运动的最大速度.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

18.我国自主研制的高分辨率对地观测系统包含至少7颗卫星和其他观测平台,分别编号为“高分一号”到“高分七号”,它们都将在2020年前发射并投入使用。于2013年4月发射成功的“高分一号”是一颗低轨遥感卫星,其轨道高度为645km。关于“高分一号”卫星,下列说法正确的是 ( )

A发射速度一定为7.9km/s

B可以定点在相对地面静止的同步轨道上

C卫星绕地球运行的线速度比月球的大

D卫星绕地球运行的周期比月球的大

正确答案

C

解析

A、7.9Km/s是第一宇宙速度,是最大的环绕速度,也是最小发射速度,所以发射速度一定大于7.9km/s,故A错误;

B、“高分一号”是一颗低轨遥感卫星,其轨道高度为645km,不能定点在相对地面静止的同步轨道上,故B错误;

C、根据,卫星绕地球运行的线速度比月球的大,故C正确;

D、根据 ,卫星绕地球运行的周期比月球的小,故D错误;

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

根据万有引力提供向心力,列出等式表示出所要比较的物理量,再根据已知条件进行比较,7.9Km/s是第一宇宙速度,也是最大的圆周运动的环绕速度. 

易错点

关键是卫星做匀速圆周运动时万有引力提供向心力,推导周期,线速度关系式分析.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

5.引力波现在终于被人们用实验证实,爱因斯坦的预言成为科学真理.早在70年代有科学家发现高速转动的双星,可能由于辐射引力波而使质量缓慢变小,观测到周期在缓慢减小,则该双星间的距离将()

A变大

B变小

C不变

D可能变大也可能变小

正确答案

B

解析

设双星的质量分别为M1,M2,由于双星靠相互间的万有引力提供向心力,有:

其中

解得:

则周期为:

因为双星的总质量减小,周期减小,可知双星间距离在减小,故B正确,ACD错误;

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

双星做匀速圆周运动具有相同的周期,靠相互间的万有引力提供向心力,根据万有引力提供向心力得出周期的表达式,结合周期的变化和双星质量的变化得出双星间距离的变化.

易错点

关键抓住双星的特点:周期相等,向心力大小相等.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带,假设该带中的小行星只受到太阳的引

力,并绕太阳做匀速圆周运动,下列说法中正确的是

A各小行星绕太阳运动的周期均相等

B小行星带内侧行星的加速度大于外侧行星的加

速度

C与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等

D小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均大于地球公转的线速度

正确答案

B

解析

A、根据得,,知轨道半径越大,周期越大,由于各小行星轨道半径不相等,故A错误;

B、小行星的加速度 ,小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径,故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度,故B正确;

C、太阳对小行星的引力为,与太阳距离相等的每一颗小行星,由于质量未知,故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论,故C错误;

D、小行星带内各行星绕太阳公转的线速度为: ,由于小行星的轨道半径大于地球半径,故小行星带内各行星的公转速度小于地球公转的线速度,故D错误.

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

根据万有引力提供向心力得出周期、线速度、加速度的表达式,结合轨道半径的大小进行比较.

易错点

关键掌握万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律推导线速度、角速度、周期、向心加速度的表达式.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 多选题
|
多选题 · 6 分

6.宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上,用R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,g0表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度,N表示人对秤的压力,则关于g0N,下面说法中正确的是 ()(全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。)

A

B

C

DN=0

正确答案

B,D

解析

对宇宙飞船所在处,根据万有引力得:

在地球表面处:

解得:,宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动,飞船舱内物体处于完全失重状态,即人只受重力,所以人对台秤的压力为0,故BD正确,AC错误;

考查方向

万有引力定律及其应用;牛顿第二定律;向心力 

解题思路

宇宙飞船绕地心做匀速圆周运动,飞船舱内物体处于完全失重状态,根据万有引力等于重力列出等式,用地球表面处的重力加速度和地球的半径代换地球质量即GM=gR2,进行求解.

易错点

关键掌握飞船舱内物体受到的万有引力完全提供向心力,飞船舱内物体处于完全失重状态.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 多选题
|
多选题 · 6 分

21.假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍,地球赤道平面与地球公转平面共面。站在地球赤道某地的人,日落后4小时的时候,在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星,若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动。则此人造卫星

A距地面高度等于地球半径

B绕地球运行的周期约为4小时

C绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度相同

D绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍

正确答案

A,B,D

解析

A、如图所示:

太阳光可认为是平行光,O是地心,人开始在A点,这时刚好日落,因为经过24小时地球转一圈,所以经过4小时,地球转了60°,即:∠AOC=60°,此时人已经到了B点,卫星在人的正上方C点,太阳光正好能照到卫星,所以根据∠AOC=60°就能确定卫星的轨道半径为:r=OC=2OA=2R.则卫星距地面高度等于地球半径R.故A正确.

B、设此卫星的运行周期为T1,地球自转的周期为T2,则地球同步卫星的周期也为T2,依据常识知道 T2=24h.

根据开普勒第三定律有:

 代入数据得:T1=14400s=4h.故B正确.

C、由于绕地球运行的周期与同步卫星绕地球运行的周期不等,所以绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度不同.故C错误.

D、由得:该卫星与同步卫星绕地球运行的速率之比v卫星

,即绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍.故D正确.

故选:ABD

考查方向

人造卫星问题.

解题思路

作出卫星与地球之间的位置关系图,根据几何关系确定卫星的轨道半径.设此卫星的运行周期为T1,地球自转的周期为T2,则地球同步卫星的周期也为T2,依据常识我们可以知道T2=24小时.根据开普勒第三定律求解T1,由卫星速度公式求速率.

易错点

运用几何方法作出卫星的位置,求出这颗卫星的轨道半径是解题的关键.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

17.根据现代广义相对论,黑洞是宇宙空间内存在的一种密度极大体积极小的天体,黑洞的引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速.若某刚好成为黑洞的天体半径R约为30km,已知光速c=3×108m/s,逃逸速度是第一宇宙速度的倍,则该黑洞表面的重力加速度约为(  )

A1.5×1012m/s2

B3.0×1012m/s2

C1.5×1014m/s2

D3.0×1014m/s2

正确答案

A

解析

黑洞的第一宇宙速度根据万有引力提供向心力得:

解得:故A正确,BCD错误;

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

第一宇宙速度是在星球表面绕星球做匀速圆周运动的速度,是最大的环绕速度,根据万有引力提供向心力列式求解黑洞表面的重力加速度.

易错点

任何物体(包括光子)都不能脱离黑洞的束缚,那么黑洞表面脱离的速度应大于光速,临界时有.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

4.人造卫星绕地球做匀速圆周运动时,轨道各处地磁场的强弱并不相同,具有金属外壳的近地卫星在运行时,外壳中总有微弱的感应电流,下列说法正确的是()

A外壳中的感应电流不会阻碍卫星的匀速圆周运动

B外壳中的感应电流可使卫星机械能增加

C如果没有其他措施,人造卫星轨道半径将增大

D如果没有其他措施,人造卫星轨道半径将减小

正确答案

D

解析

当穿过人造卫星的磁通量发生变化时,外壳中会有涡流产生,这一电能的产生是由机械能转化来的.它会导致卫星机械能减少,会使轨道半径减小,故ABC错误,D正确;

考查方向

法拉第电磁感应定律;万有引力定律及其应用

解题思路

因产生感应电流而使发热会使机械能减小,运动速度变小做向心运动,后又因重力做正功,速度变大,直到又达到稳定运行状态.

易错点

关键理解外壳产生微弱的感应电流要发热,会使卫星机械能产少,则可得提供的向心力大于需要的向心力,卫星做近心运动.

知识点

万有引力定律及其应用
1
题型: 单选题
|
单选题 · 6 分

17.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星.地球和火星的公转可视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响:根据下表,火星和地球相比:

A火星受太阳的万有引力较大

B火星做圆周运动的向心加速度较小

C火星表面的重力加速度较大

D火星的第一宇宙速度较大

正确答案

B

解析

A、根据万有引力定律公式得,,由于地球的质量为,火星质量是,轨道半径地球的是,火星轨道半径是,代入公式比较可知地球受到太阳的引力较大,故A错误;

B、根据得,向心加速度,火星的轨道半径较大,则火星做圆周运动的向心加速度较小,故B正确;

C、根据得,星球表面的重力加速度,从表中得到地球与火星的质量,与星球半径的大小,代入上面公式,则可得地球表面重力加速度大,故C错误;

D、根据得星球的第一宇宙速度,由表中得出地球的质量及火星质量,地球半径与火星半径的数值代入公式,则可得地球的第一宇宙速度较大,故D错误;

考查方向

万有引力定律及其应用

解题思路

火星和地球绕太阳做圆周运动,靠万有引力提供向心力,结合轨道半径的大小,比较向心加速度大小.结合星球的质量和半径比较星球表面的重力加速度和第一宇宙速度.

易错点

关键掌握万有引力提供向心力,在星球表面有:物体受到的万有引力等于重力.

知识点

万有引力定律及其应用
下一知识点 : 动量
百度题库 > 高考 > 物理 > 曲线运动、万有引力

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题