1、选择题 科学家在研究地月组成的系统时,从地球向月球发射激光,测得激光往返时间为t.若还已知万有引力恒量G,月球绕地球旋转(可看成匀速圆周运动)的周期T,光速c(地球到月球的距离远大于它们的半径).则由以上物理量可以求出( )
A.月球到地球的距离
B.地球的质量
C.月球受地球的引力
D.月球的质量
参考答案:A、因为不考虑地球月球的半径,所以月地距离r=ct2.故A正确.
?B、根据GMmr2=m(2πT)2r,M=4π2r3GT2=π2c3t32GT2.故B正确.
C、根据万有引力定律F=GMmr2,由于不知道月球的质量m,故不能计算月球受到地球的引力.故C错误.
D、根据万有引力提供向心力的关系,只能求解中心天体的质量,月球是环绕天体,质量在等式两边被约去了,故不能求解月球的质量.故D不正确.
故选AB.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在轨道上运行的人造地球卫星,若卫星上的天线突然折断,则天线将( )
A.做自由落体运动
B.做平抛运动
C.和卫星一起绕地球在同一轨道切线方向做直线运动
D.由惯性沿轨道切线方向做直线运动
参考答案:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,有GMmr2=mv2r.则GMr2=v2r,所以GMm0r2=m0v2r.即天线受到地球的万有引力提供它做圆周运动的向心力.所以天线和卫星一起绕地球在同一轨道做圆周运动.故C正确,A、B、D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 (7分)“嫦娥三号”探测器于2013年12月2日凌晨在西昌发射中心发射成功。“嫦娥三号”经过几次成功变轨以后,探测器状态极其良好,成功进入绕月轨道。12月14日21时11分,“嫦娥三号”探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。 设“嫦娥三号”探测器环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球表面的重力加速度为g、月球半径为R,引力常量为G,则
(1)探测器绕月球运动的向心加速度为多大;
(2)探测器绕月球运动的周期为多大。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)对于月球表面附近的物体有
?1分
根据牛顿第二定律有
? 1分
解得
? 1分
(2)万有引力提供探测器做匀速圆周运动的向心力有
? 2分
解得 T=2
?2分
本题难度:一般
4、计算题 (10分)“嫦娥二号”卫星是在绕月极地轨道上运动的,加上月球的自转,卫星能探测到整个月球的表面。如图所示,卫星上CD相机已对月球背面进行成像探测,并获取了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球绕地公转的周期为TE,半径为R0。地球半径为RE,月球半径为RM。试解答下列问题:

(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量之比;
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直。此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片,此照片由探月卫星传送到地球最少需要多长时间?已知光速为C。
参考答案:(1)
(2)
本题解析:(1)卫星做圆周运动向心力
万有引力 :
?
月球绕地公转时由万有引力提供向心力,故
?
同理,探月卫星绕月运动时有:
?
由①②两式联立解得:
?
(2)设探月极地轨道上卫星到地心的距离为L0,则卫星到地面的最短距离为
,由几何知识得:
?
故将照片发回地面的时间

本题难度:一般
5、选择题 欧洲天文学家在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的行星,命名为“格里斯581c”该行星的质量是地球的5倍,直径是地球的1.5倍,设在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为
,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为
,则
的值最接近下列哪个数值:?
A.0.03
B.0.3
C.3
D.30
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单