热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型: 单选题
|
单选题

面向全球招募志愿者移民火星的“火星一号”计划,2015年2月22日公布了男女各100人的候选名单,4名华人入围.这个计划的疯狂之处在于这是一个有去无回的旅行.假设将来技术成熟,一艘飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程,则下列说法中正确的是(  )

A飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点的速度大于在Q点的速度

B飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于轨道Ⅱ上运动时的机械能

C飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时的加速度小于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以同样半径做圆周运动的周期相同

正确答案

A

解析

解:A、根据开普勒第二定律可知,飞船在轨道Ⅱ上运动时,在P点速度大于在Q点的速度.故A正确.

B、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时,要点火加速,使其速度增大做离心运动,从而转移到轨道Ⅱ上运动.所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能.故B错误.

C、飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等,根据牛顿第二定律可知加速度必定相等.故C错误.

D、根据万有引力等于向心力得T=2π,虽然r相等,但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等.故D错误.

故选:A.

1
题型:填空题
|
填空题

在太阳系中,有八大行星绕着太阳运行,按着距太阳的距离排列,由近及远依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,如果把这些行星的运动近似为匀速圆周运动,那么它们绕太阳运行一周所用的时间最长的是______,运行角速度最大的是______

正确答案

海王星

水星

解析

解:设太阳的质量为M,行星的质量为m,轨道半径为R,运动周期为T,角速度为ω.

由牛顿第二定律得

    G    得T=2ω==

则行星的轨道半径越大,周期越大;轨道半径越小,角速度越大.所以海王星轨道R最大,周期最大.水星轨道半径最小,角速度最大.

故答案为:海王星;水星

1
题型: 单选题
|
单选题

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,下列说法中正确的是(  )

A知道飞船的运动轨道半径和周期,再利用万有引力常量,就可以算出飞船的质量

B宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船因质量减小,受到地球的万有引力减小,则飞船速率减小

C飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动,在进入大气层之前的过程中,返回舱的动能逐渐增大,势能逐渐减小

D若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离沿同一方向绕行,只要后一飞船向后喷出气体,则两飞船一定能实现对接

正确答案

C

解析

解: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:

=mR,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:

=m,得出v=.宇航员从船舱中慢慢“走”出并离开飞船,飞船因质量减小,受到地球的万有引力减小,同时做圆周运动所需要的向心力也减小,万有引力还是完全提供向心力,所以飞船速率不变.故B错误.

C、飞船返回舱在返回地球的椭圆轨道上运动,在进入大气层之前的过程中,万有引力做正功,所以返回舱的动能逐渐增大,势能逐渐减小.故C正确.

D、若有两个这样的飞船在同一轨道上,相隔一段距离沿同一方向绕行,如果后一飞船向后喷出气体,那么后一飞船在短时间内速度就会增加,后一飞船所需要的向心力也会增加,而此时受到的万有引力大小几乎不变,也就小于所需要的向心力.那么后一飞船就会做离心运动,偏离原来的轨道,两飞船就不能实现对接.故D错误.

故选C.

1
题型:简答题
|
简答题

从某行星表面,竖直向上发射一探测器,探测器质量为150千克(假设发射过程中探测器质量不变),上升过程的某时刻关闭火箭发动机探测器最后落回行星表面.探测器的速度随时间变化如图所示,(行星表面没有空气),求:

(1)探测器在行星表面到达的最大高度

(2)行星表面的重力加速度(设运动过程中重力加速度大小不变)

(3)从发射到落回行星表面,所用总时间是多少?

(4)火箭发动机推力多大?

正确答案

解(1)由图可知,空间探测器在 t1=8 s时具有最大瞬时速度,t2=24 s时才达到最大高度,且其最大高度为图象中△OAB的面积,

hm==768m

(2)8 s后只在星球重力作用下减速上升和加速回落.

该行星表面的重力加速度为:g==4m/s2

(3)当时间轴下方的面积等于时间轴上方的面积时,总位移等于零,探测器回到星球表面,

则下落过程有:

解得;t1=8s  

所以从发射到落回行星表面,所用总时间t=24+8

(4)火箭加速过程,根据牛顿第二定律,有

F-mg=ma1

解得

F=m(g+a1)=18000N

答:(1)探测器在行星表面到达的最大高度为768m;

(2)行星表面的重力加速度为4m/s2

(3)从发射到落回行星表面,所用总时间是24+8s;

(4)火箭发动机推力为1800N

解析

解(1)由图可知,空间探测器在 t1=8 s时具有最大瞬时速度,t2=24 s时才达到最大高度,且其最大高度为图象中△OAB的面积,

hm==768m

(2)8 s后只在星球重力作用下减速上升和加速回落.

该行星表面的重力加速度为:g==4m/s2

(3)当时间轴下方的面积等于时间轴上方的面积时,总位移等于零,探测器回到星球表面,

则下落过程有:

解得;t1=8s  

所以从发射到落回行星表面,所用总时间t=24+8

(4)火箭加速过程,根据牛顿第二定律,有

F-mg=ma1

解得

F=m(g+a1)=18000N

答:(1)探测器在行星表面到达的最大高度为768m;

(2)行星表面的重力加速度为4m/s2

(3)从发射到落回行星表面,所用总时间是24+8s;

(4)火箭发动机推力为1800N

1
题型: 多选题
|
多选题

已知下面那组数据,可以算出地球的质量 M (引力常量G已知)(  )

A月球绕地球运动的周期T1和月球与地球中心的距离Rl

B地球绕太阳运动的周期T2和地球与太阳中心的距离R2

C地球绕太阳运动的速度v1和地球与太阳中心的距离R2

D地球的半径R3和地球表面处的重力加速度g

正确答案

A,D

解析

解:A、研究月球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:

=m•4π2,可以出地球的质量 M=,故A正确.

B、地球绕太阳运动的周期T2和地球与太阳中心的距离R2,根据万有引力提供向心力:=m•4π2,其中m为地球质量,在等式中消去,只能求出太阳的质量M′.也就是说只能求出中心体的质量.故B错误.

C、地球绕太阳运动的速度v1和地球与太阳中心的距离R2,与B选项类似,根据万有引力提供向心力只能求出太阳的质量.故C错误.

D、地球的半径R3和地球表面处的重力加速度g,忽略地球自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式:

=mg,得:M=,故D正确.

故选AD.

下一知识点 : 万有引力常量
百度题库 > 高考 > 物理 > 万有引力定律及其应用

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/5
  • 下一题