10.(2009·山東高考)2008年9月25日至28日,我國成功實施了“神舟”七號載人航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是 ( )
A.飛船變軌前后的機械能相等
B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度
D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度
解析:飛船點火變軌,前后的機械能不守恒,所以A不正確;飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力,航天員出艙前后都處于失重狀態(tài),B正確;飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時,根據(jù)T=可知,飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度,C正確;飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只有萬有引力來提供加速度,變軌后沿圓軌道運動也是只有萬有引力來提供加速度,所以相等,D不正確.
答案:BC
9.(2010·無錫模擬)一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動,飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺秤上.用R表示地球的半徑,g表示地球表面處的重力加速度,g′表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度,FN表示人對秤的壓力,下面說法中正確的是 ( )
A.g′=0 B.g′=g
C.FN=0 D.FN=mg
解析:在地球表面處G=mg,即GM=gR2,在宇宙飛船內(nèi):G=mg′,g′==,B正確;宇宙飛船繞地心做勻速圓周運動時,其內(nèi)物體處于完全失重狀態(tài),故FN=0,C正確.
答案:BC
8.(2010·蘇州模擬)有一宇宙飛船到了某行星上(該行星沒有自轉(zhuǎn)運動),以速度v接近行星赤道表面勻速飛行,測出運動的周期為T,已知引力常量為G,則可得 ( )
A.該行星的半徑為
B.該行星的平均密度為
C.無法測出該行星的質(zhì)量
D.該行星表面的重力加速度為
解析:由T=可得:R=,A正確;由=m可得:M=,C錯誤;由M=πR3·ρ,得:ρ=,B正確;由=mg,得:g=,D正確.
答案:ABD
7.(2009·上海高考)牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù),運用嚴密的邏輯推理,建立了萬有引力定律.在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中,牛頓 ( )
A.接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想
B.根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實,得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比,即F∝m的結(jié)論
C.根據(jù)F∝m和牛頓第三定律,分析了地月間的引力關(guān)系,進而得出F∝m1m2
D.根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小
解析:A、B、C三項符合物理史實,比例系數(shù)G是后來由卡文迪許測得的,D錯.
答案:ABC
6.某星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9倍,半徑約為地球半徑的一半,若從地球表面高h處平拋一物體,射程為60 m,則在該星球上,從同樣高度以同樣的初速度平拋同一物體,射程應(yīng)為 ( )
A.10 m B.15 m C.90 m D.360 m
解析:由平拋運動公式可知,射程x=v0t=v0,
即v0、h相同的條件下x∝,
又由g=,可得=()2=×()2=,
所以==,x星=10 m,選項A正確.
答案:A
5.天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運動,并測出了行星的軌道半徑和運動周期.由此可推算出 ( )
A.行星的質(zhì)量 B.行星的半徑
C.恒星的質(zhì)量 D.恒星的半徑
解析:設(shè)測出的行星軌道半徑為r,周期為T,恒星的質(zhì)量為M,行星的質(zhì)量為m,則由=mr得,M=,故C正確.
答案:C
4.(2009·福建高考)“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中,設(shè)探測器運行的軌道半徑為r,運行速率為v,當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空( )
A.r、v 都將略為減小
B.r、v都將保持不變
C.r將略為減小,v將略為增大
D.r將略為增大,v將略為減小
解析:當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時,受到的萬有引力即向心力會變大,故探測器的軌道半徑會減小,由v= 得出運行速率v將增大,故選C.
答案:C
3.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為 ( )
A.0.2g B.0.4g C.2.5g D.5g
解析:由萬有引力公式,在地球表面有G=mg ①
在火星表面有G=mg火 ②
由①②得g火=·g=0.4g,故B正確.
答案:B
2.宇宙中兩個星球可以組成雙星,它們只在相互間的萬有引力作用下,繞球心連線的某點做周期相同的勻速圓周運動.根據(jù)宇宙大爆炸理論,雙星間的距離在不斷緩慢增加,設(shè)雙星仍做勻速圓周運動,則下列說法錯誤的是 ( )
A.雙星相互間的萬有引力減小
B.雙星圓周運動的角速度增大
C.雙星圓周運動的周期增大
D.雙星圓周運動的半徑增大
解析:距離增大萬有引力減小,A正確;由m1r1ω2=m2r2ω2及r1+r2=r,得r1=,r2=,可知D正確.F=G=m1r1ω2=m2r2ω2,r增大F減小,r1增大,故ω減小,B錯;由T=知C正確.
答案:B
1.(2009·廣東高考)宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運行,變軌后的半徑為R2,R1>R2,宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動,則變軌后宇宙飛船的 ( )
A.線速度變小 B.角速度變小
C.周期變大 D.向心加速度變大
解析:根據(jù)G=m=mω2r=m=ma向得v= ,可知變軌后飛船的線速度變大,A錯;角速度變大,B錯;周期變小,C錯;向心加速度變大,D正確.
答案:D
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