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1、选择题 历史上第一次通过实验比较准确测出万有引力常量的科学家是?(?)
A.爱因斯坦
B.牛顿
C.伽利略
D.卡文迪许
参考答案:D
本题解析:卡文迪许用扭秤第一次比较准确测出万有引力常量。答案选D。
本题难度:简单
2、计算题 宇航员乘航天飞机去修理位于离地球表面h=6.4×106 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜。宇航员使航天飞机进入与太空望远镜相同的轨道。已知地球半径为R=6.4×106 m,地球表面重力加速度g=10m/s2。求:
(1)在航天飞机内,一质量为60 kg的宇航员所受的引力是多少?宇航员对航天飞机内座椅的压力是多少?
(2)航天飞机在轨道上的运行速率是多少?
参考答案:(1)150N? 0? (2)
本题解析:(1)在地球表面有
,在该轨道有
,因此比一下就可知该轨道的宇航员受到的引力为150N,在轨道上,飞行员处于完全失重状态,因此压力为零
(2)在轨道上,万有引力提供向心力,有
,解得速率为
点评:对于宇宙航行类问题,就是需要理解核心知识点,万有引力提供向心力,代入信息,就可以求解
本题难度:简单
3、选择题 一太空探测器进入了一个圆形轨道绕太阳运转,已知其轨道半径为地球绕太阳运转轨道半径的9倍,则太空探测器绕太阳运转的周期是( )
A.3年
B.9年
C.27年
D.81年
参考答案:C
本题解析:可利用
求解,挖掘地球相关信息(周期T0=1年)是关键.设绕太阳做匀速圆周运动的物体(行星或太空探测器等)质量为m,轨道半径为r,运转周期为T,若太阳质量为M,则物体绕太阳运转的运动方程为
,由此式可得
=常量.
不难看出常量
与绕太阳运转的行星、太空探测器的质量无关,这实际上是应用开普勒第三定律(太空探测器相当于一颗小行星),我们运用地球和探测器绕太阳运转时
相等,即可求解.
设地球绕太阳运转的轨道半径为r0,运转周期为T0=1年,已知太空探测器绕太阳运转的轨道半径r≈9r0,设它绕太阳的运转周期为T,则有:
,
年.?
本题难度:简单
4、选择题 已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍,不考虑地球、月
球自转的影响,已知地心到月球球心的距离为r,假定地球、月球是静止不动的,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器,假定探测器在地球表面附近脱离火箭,若不计空气阻力,关于探测器脱离火箭后的运动(?)
A.探测器一定做减速运动到达月球,到达月球的速度可能为零
B.探测器先减速后加速运动,到达月球的速度不可能为零
C.探测器运动距地心0.9r处时的速度最小
D.若探测器能运动到距地心2r/3处,就一定能到达月球
参考答案:BC
本题解析:月球和地球间的连线上肯定有一点使得两个万有引力大小相等,所以探测器一定先做减速在做加速运动,到达月球的速度肯定不为零,A错;B对;设到达s点时速度最小,此时地球和月球的万有引力大小相等,
,由此可知r1=0.9r,C对;探测器一定要运动到距地心0.9r处,之后月球的引力较大,就一定能到达月球,D错;
本题难度:简单
5、选择题 我国正在建设的北斗卫星导航系统,将由5颗地球同步卫星和30颗非同步卫星组成,下列表述中正确的是
A.同步卫星一定在赤道正上空
B.5颗同步卫星运行的轨道半径不同
C.卫星在轨道上运行时都处于失重状态
D.提高卫星运行速度仍可使其在原轨道上运行
参考答案:AC
本题解析:地球卫星的轨道平面一定要过地心,同步卫星要求始终与地球表面上的某一点保持相对静止,具有和地球自转相同的周期,根据
可知,同步卫星一定在赤道正上空,并且具有相同的轨道半径,A对B错;卫星在轨道上运行时万有引力提供向心力,即引力加速度用来提供向心加速度,不会表现出重力的效果,处于完全失重状态,C正确;提高卫星运行速度,将导致卫星所需要的向心力大于原来轨道上的万有引力而做离心运动,D错。
本题难度:简单