- 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度
- 共748题
理论分析表明,天体系统中逃逸速度是第一宇宙速度的倍.若某行星的质量是地球质量的12倍,半径是地球半径的1.5倍,则此行星的逃逸速度大约为( )(已知地球的第一宇宙速度约为8km/s)
正确答案
解析
解:第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度v=,R为星球半径.
行星上的第一宇宙速度与地球上的第一宇宙速度之比:=2
所以行星的第一宇宙速度是16km/s,所以行星的逃逸速度大约为32km/s.
故选C.
已知月球的质量约为地球的,半径约为地球的
,地球上第一宇宙速度约为7.9km/s,则月球上第一宇宙速度约为( )
正确答案
解析
解:设地球的质量和半径分别为M1、R1,月球的质量和半径分别为M2、R2
根据题意,则有:M1:M2=81:1 R1:R2=4:1,
物体绕星体表面做匀速圆周运动的速度为第一宇宙速度,
有:m=
可得,第一宇宙速度为 v=
故地球与月球的第一宇宙速度之比为=
=
,
又地球第一宇宙速度v1=7.9km/s,故月球第一宇宙速度v2=1.8km/s.
故选:A.
星球上的物体脱离该星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度,星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1,已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,若某星球的半径为r=2R,该星球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的
,不计其它星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为( )
正确答案
解析
解:设某星球的质量为M,半径为r,绕其飞行的卫星质量m,由万有引力提供向心力得:
=
解得:v1=…①
又因它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的.得:
=
mg…②
v2=v1…③
由①②③解得:v2==
,故D正确,ABC错误;
故选:D.
某人站在地球上的最高的山顶上以初速度V=7.9km/s水平抛出一小球,山高为h,如果假设没有空气阻力,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为平抛运动的初速度达到最小的发射速度,绕地球做圆周运动,不再是平抛运动.故A、B错误.
C、圆周运动的周期T=.故C正确,D错误.
故选C.
关于地球卫星的第一宇宙速度,下面说法正确的是( )
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.
A、第一宇宙速度是靠近地球表面圆轨道上的运行速度,故A正确.
B、人造卫星发射速度等于第一宇宙速度时卫星可以在近地轨道上做圆周运动,当发射速度大于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.所以第一宇宙速度是发射卫生所需要的最小地面发射速度,故B正确;
C、第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度,故C错误;
D、根据卫星圆轨道上的速度公式v=可知,当R最小为地球半径时,卫星的速度v最大.故D错误.
故选:AB.
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