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1、选择题 光子具有动量,太阳光照射在物体上有压力,慧星的尾巴就是太阳的光压形成的.慧星在绕太阳运转的过程中有时慧尾长,有时慧尾短.下列说法正确的是( )
A.慧星离太阳较近时,光压大,慧尾长
B.慧星离太阳较近时,光压小,慧尾短
C.慧星离太阳较远时,光压大,慧尾长
D.慧星离太阳较远时,光压小,慧尾短
参考答案:彗星接近太阳的过程,太阳的引力做正功,彗星的速度增大,所以慧星离太阳较近时速度较大,光子相对于彗星的速度大,产生的光压大,慧尾长;相反,彗星离太阳较远时,光压小,慧尾短.故AD正确,BC
故选AD
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 A、如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,偏角θ较小,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的4倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后,摆动的周期为______T,摆球的最高点与最低点的高度差为______?h.?
B、我国绕月探测工程的研究和工程实施已取得重要进展.设地球、月球的质量分别为m1、m2,半径分别为R1、R2,人造地球卫星的第一宇宙速度为v,对应的环绕周期为T1.则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度为______,对应的环绕周期为______.
参考答案:A、单摆的周期与摆球的质量无关,只决定于摆长和当地的重力加速度.所以碰撞后,摆动的周期为1T.
在a球向下摆的过程中,只有重力做功,机械能守恒.
有 Mgh=12Mv21
a、b两球碰撞过程时间极短,两球组成的系统动量守恒.
所以有 Mv1-m?2v1=(M+m)v2
碰撞后摆动过程中,机械能守恒,
所以有 (M+m)gh′=12(M+m)v22
整理得h"=0.16h.
B、卫星绕地球运行和绕月球运行都是由万有引力充当向心力,
根据牛顿第二定律有GMmR2=mv2R=m4π2T2R
得:v=
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用El、E2分别表示卫星在这两个轨道上的机械能,则( )
A.r1<r2,E1<E2
B.r1>r2,E1<E2
C.r1>r2,E1>E2
D.r1<r2,E1>E2
参考答案:卫星在阻力的作用下,要在原来的轨道上减速,在原来轨道上运行时,需要的向心力减小,万有引力不变,故万有引力将大于向心力,物体会做向心运动;
轨道半径变小的过程中,由于整个过程中除引力外要克服阻力做功,而引力做功不影响机械能的变化,故机械能减小;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 2007年10月24日18时05分,我国首颗绕月探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心升空,随后“嫦娥一号”在地球轨道上进行四次变轨,卫星不断加速,进入地月转移轨道.接近月球后,通过三次近月制动,在11月7日建立起距月球两百公里的绕月球两极飞行的圆轨道,进行绕月探测飞行.通过在轨测试后,卫星将开始进行科学探测活动.已知月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的
,月球半径约为地球半径的,则下列说法中正确的是( )
A.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的周期比绕地球表面做圆周运动的周期大
B.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的向心加速度比绕地球表面做圆周运动的向心加速度大
C.“嫦娥一号”绕月球表面做圆周运动的速度大于7.9km/s
D.“嫦娥一号”在月球表面附近所受月球的万有引力小于在地球表面附近所受地球的万有引力
参考答案:A、忽略星球的自转则有万有引力等于物体的重力,当卫星贴近星球表面圆周运动运动时有
mg=m?4π2RT2
T=2π
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 在圆轨道上运动质量为m的人造地球卫星,与地心的距离等于r,地球质量为M,万有引力常量为G,求:
(1)卫星运动的线速度大小的表达式;
(2)卫星运动的角速度大小的表达式;
(3)卫星运动的周期的表达式。
参考答案:解:(1)
,卫星线速度为:
(2)
,卫星角速度为:
(3)
,卫星周期为:
本题解析:
本题难度:一般