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1、选择题 太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆,各行星的半径、日星距离和质量如下表所示:
| 行星名称 | 水星 | 金星 | 地球 | 火星 | 木星 | 土星 | 天王星 | 海王星 星球半径/×106m 2.44 6.05 6.38 3.40 71.49 60.27 25.56 24.75 日星距离/×1011m 0.58 1.08 1.50 2.28 7.78 14.29 28.71 45.04 星球质量/×1024kg 0.33 4.87 6.00 0.64 1900 569 86.8 102
|
由表中所列数据可以估算海王星公转的周期最接近于( )
A.1050年
B.165年
C.35年
D.15年
参考答案:根据开普勒第三定律内容太阳系中所有行星的轨道半长轴的3次方与其公转周期的平方的比值都相等,
即R3T2=k,对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都相同.
所以R地3T地2=R海3T海2
地球的公转周期是1年,从表中可以知道地球和天王星的轨道半径,
所以天王星的公转的周期T天=T地
本题解析:
本题难度:简单
2、计算题 为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船,变轨登陆X星球。则:
A.X星球的质量为
B.当登陆舱脱离飞船后,飞船的运行速度不会发生变化
C.研究人员在飞船内无法用弹簧测力计测量物体的重力,是因为物体不受力的作用
D.登陆舱脱离飞船,变轨后想登陆X星球,登陆舱必须立即减速
参考答案:BD
本题解析:根据万有引力定律和牛顿第二定律有:
?解得X星球的质量为
,所以A错误;由
可知,运动速度与飞船质量无关,所以B正确;飞船在做匀速圆周运动,处于完全失重状态,故无法测量物体重力,失重并非是不受力,故以C错误;欲登陆星球,登陆舱需要做近心运动,即
可知,此时只有减小速度,登陆舱才能做近心运动,故D正确;
本题难度:一般
3、选择题 绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星,可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行.如图所示,绳系卫星系在航天器上方,当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时(绳长不可忽略).下列说法正确的是(?)

A.绳系卫星在航天器的前上方
B.绳系卫星在航天器的后上方
C.绳系卫星的加速度比航天器的小
D.绳系卫星的加速度比航天器的大
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:一般
4、选择题 由于太阳不断向外辐射电磁能,其自身质量不断减小.根据这一理论,在宇宙演变过程中,地球公转的情况是
A.公转周期变大
B.公转半径减小
C.公转速率变大
D.公转角速度变大
参考答案:A
本题解析:如果太阳质量不变,线速度V正好能够满足万有引力提供需要的向心力.可是太阳质量变小了,万有引力就变小了,这个时候需要的向心力就比万有引力大了.地球就做离心运动了,也就离太阳越来越远了.所以运动半径变大;
B、地球跑远了,同时是在背离太阳做负功的,这个时候动能转化为势能,所以速率变小了.同时半径又变大了,根据
,所以角速度就变小了,根据
?所以周期就变长了.
本题考查了万有引 力在天体中的应用,这个题目有所不同的是中心体的质量也在发生改变,所以要考虑全面.
本题难度:一般
5、简答题 一火箭内的实验平台上放有测试仪器,火箭启动后以加速度?g/2竖直加速上升,达到某高度时,测试仪器对平台的压力减为启动前的17/18,求此时火箭距地面的高度.(取地球半径R=6.4×103km)
参考答案:启动前,仪器是在地面处,则有:
FN1=F1=GMmR2=mg
到达待求高度时仪器受到地球引力设为F2,则:
F2=GMm(R+h)2
设此时平台支持力为FN2,对仪器由牛顿第二定律有:
FN2-F2=m?g2
由题给条件:
FN2=1718FN1=1718mg
由以上各式可得F1F2=(RR+h)2=49
解得h=R2=3.2×103?km.
答:此时火箭距地面的高度是3.2×103?km.
本题解析:
本题难度:一般