- 万有引力理论的成就
- 共70题
2013年12月2日1时30分,嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射,首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。嫦娥三号的部分飞行轨道示意图如图所示。假设嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道上运动时,只受到月球的万有引力。下列说法中正确的是
正确答案
解析
略
知识点
一探测飞船,在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,则X星球的质量为M =_________;当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2= ___________。(已知引力常量为G)
正确答案
,
解析
略
知识点
4.银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体和
构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点
做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为
,
到
点的距离为
、
到
间的距离为
,已知引力常量为
。由此可求出
的质量()
正确答案
解析
略
知识点
一颗恒星的寿命取决于它的( )
正确答案
解析
略
知识点
设想某登月飞船贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动,测得其运动周期为T.飞船在月球上着陆后,航天员利用一摆长为L的单摆做简谐运动,测得单摆振动周期为T0,已知引力常量为G.根据上述已知条件,可以估算的物理量有( )。
正确答案
解析
略
知识点
“嫦娥三号”探测器已成功在月球表面预选着陆区实现软着陆,“嫦娥三号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,经测量得其周期为。已知引力常量为
,根据这些数据可以估算出
正确答案
解析
略
知识点
我国于2013年12月2日凌晨成功发射了“嫦娥三号”月球探测器,12月10日21时20分,“嫦娥三号”在环月轨道成功实施变轨控制,从100km×100km的环月圆轨道,降低到近月点15km、远月点100km的椭圆轨道,进入预定的月面着陆准备轨道,并于12月14日21时11分实现卫星携带探测器在月球的软着陆。下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
已知地球的平均密度为,火星的平均密度为
.设绕地球做圆周运动的卫星最小运行周期为
,绕火星做圆周运动的卫星最小运行周期为
,则
为
正确答案
解析
略。
知识点
2013年12月14日,嫦娥三号探测器实现月面软着陆,若“嫦娥三号”在实施软着陆之前,处于距离月球表面较高的某一高度绕月球做匀速圆周运动,它的周期为T,运行的轨道半径为R,之后再经历变轨、降高过程。已知万有引力常量为G。由以上物理量可以求出
正确答案
解析
略
知识点
我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。
已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m, P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。
(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;
(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。
若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;
(3)“嫦娥三号”在P点由轨道I变为轨道II的过程中,发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体,已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥三号”的速度大小为u,求喷出的气体的质量。
正确答案
见解析。
解析
(1)“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中
解得
(2)“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,由机械能守恒定律
解得
(3)设喷出的气体质量为Δm,由动量守恒定律
解得
知识点
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