- 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度
- 共748题
关于第一宇宙速度,下面说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度,在地面附近发射飞行器,如果速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆.
故它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度,也是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度;
人造卫星在圆轨道上运行时,运行速度v=,轨道半径越大,速度越小,故第一宇宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度;
在地面附近发射飞行器,如果速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球飞行的轨迹就不是圆,而是椭圆,故在椭圆轨道上运行的卫星,在近地点的速度均大于7.9km/s,故A错误,BCD正确;
本题选择错误的,故选:A.
地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,其向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)其向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星其向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则( )
正确答案
解析
解:A、根据题意三者质量相等,轨道半径r1=r2<r3
物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故F1<F2 ,
再根据万有引力定律,可知,间距越大,引力越小,则有F2>F3,故A正确;
B、由选项A的分析知道向心力F1<F2 ,故由牛顿第二定律,可知a1<a2,故B错误;
C、由A选项的分析知道向心力F1<F2 ,根据向心力公式F=m,由于m、R一定,故v1<v2,故C错误;
D、同步卫星与地球自转同步,故T1=T3,根据周期公式T=2π 可知,卫星轨道半径越大,周期越大,故T3>T2,再根据ω=
,有ω1=ω3<ω2,故D正确;
故选:AD.
2010年10月1日18时59分57秒,搭载着嫦娥二号卫星的长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射,卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面100公里,周期为118分钟的工作轨道,开始对月球进行探测,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、第一宇宙速度为v:,解得:
,第一宇宙速度的轨道半径等于月球的半径,小于轨道Ⅲ的半径大小,所以卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小.故A正确.
B、根据开普勒第三定律知,轨道Ⅲ的半径小于轨道Ⅰ的半长轴,所以卫星在轨道Ⅲ上的运动周期比在轨道Ⅰ上短.故B正确.
C、卫星在轨道Ⅲ上的P点需加速做离心运动可以进入轨道Ⅰ,所以卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时小.故C错误.
D、卫星从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,在P点需减速.动能减小,而它们在各自的轨道上机械能守恒,所以卫星在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅱ上多.故D正确
本题选错误的,故选C
设质子的半径为10-15m,求质子的密度.如果在宇宙间有一个恒星的密度等于质子的密度.如不从相对论考虑,假定它表面的“第一宇宙速度”达到光速,试计算它的半径是多少.它表面上的“重力加速度”等于多少?(取1mol气体的分子数是NA=6×1023个;光速C=3×108m/s;取G=6×10-11Nm2/kg2.只取一位数做近似计算.)
正确答案
解:H2的摩尔质量为2g/mol,H2分子的质量为
∴质子的质量近似为
质子的密度 ρ==
设该星体表面的第一宇宙速度为v,由万引力定律,得,
而
∴ v=2r
由于“重力速度”
∴
答:质子的密度是,恒星的它的半径是3×104(m),表面上的“重力加速度”等于3×1012(m/s2).
解析
解:H2的摩尔质量为2g/mol,H2分子的质量为
∴质子的质量近似为
质子的密度 ρ==
设该星体表面的第一宇宙速度为v,由万引力定律,得,
而
∴ v=2r
由于“重力速度”
∴
答:质子的密度是,恒星的它的半径是3×104(m),表面上的“重力加速度”等于3×1012(m/s2).
关于第一宇宙速度,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度
A、由v=∝
,因而第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动的最大速度,A、B错误;
C、在近地面发射人造卫星时,若发射速度等于第一宇宙速度,重力恰好等于向心力,做匀速圆周运动,若发射速度大于第一宇宙速度,重力不足提供向心力,做离心运动,即会在椭圆轨道运动,因而C正确、D错误;
故选:C.
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