1 . 人造卫星绕地球的运动可以简化为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.卫星轨道的圆心与地心重合 | B.轨道越高,环绕速度越大 |
C.轨道越高,环绕周期越大 | D.轨道高度变化,环绕速度不变 |
1.如图所示,该系统的甲、乙两颗卫星的轨道分别是同一平面内的椭圆和圆,甲的轨道近地点正好在地面附近,已知远地点与地面的距离为,甲轨道的远地点与乙轨道的最近距离为,乙的质量为,乙的机械能为
2.(论证)卫星在战争中起着重要作用,而利用卫星摧毁敌方卫星正成为各国研究的重点。假设我方卫星欲发射一枚小型导弹去追击处在同一圆轨道的敌方卫星,则我方发射的导弹怎么运动使得永远无法击中对方.
3.2021年5月15日7时18分,我国火星探测器“天问一号”的着陆巡视器(其中巡视器就是“祝融号”火星车)成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,这标志着我国是继美国、前苏联之后第三个成功进行火星探测的国家,展示了中国在航天技术领域的强大实力,为中国乃至国际航天事业迈出了历史性的一大步。 “天问一号”的着陆巡视器从进入火星大气层到成功着陆经历了气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障与缓速下降段,其过程大致如图所示。已知火星质量为(约为地球质量的0.11倍)、半径为(约为地球半径的0.53倍),“天问一号”的着陆巡视器质量为,地球表面重力加速度为。
(1)(论证)着陆巡视器在动力减速段做的是否为竖直方向的匀减速直线运动?
(2)(计算)设着陆巡视器在伞系减速段做的是竖直方向的匀减速直线运动,试求火星大气对着陆巡视器的平均阻力。(结果保留3位有效数字)
3 . 地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在P点相切。不计阻力,以下说法正确的是( )
A.卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等 |
B.卫星甲与地球的连线比卫星乙与地球的连线在相同的时间内扫过的面积大 |
C.卫星甲、乙、丙的周期关系为T甲>T丙>T乙 |
D.如果地球的转速为原来的倍,那么赤道上的物体将会“飘”起来 |
(1)在轨运行时,空间站的线速度和微型卫星的线速度之比;
(2)机械臂对微型卫星的作用力大小F。(忽略空间站对卫星的引力)
2023年10月15日是神舟五号飞天二十周年,二十年前杨利伟代表13亿中国人踏上了逐梦太空的征途。从此,中国人开启了从“飞天梦圆”到“圆梦天宫”。
1.在火箭加速升空过程中,不计空气阻力
(1)杨利伟处于
(2)关于火箭的受力,下列叙述正确的是
A. 喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出的气体的推力是一对平衡力
B. 喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力是一对作用力和反作用力
C. 喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的推力
D. 喷出的气体对火箭的推力大于火箭的重力
2.许多科学家对天文学的发展都做出了巨大贡献
(1)关于万有引力,下列说法正确的是
A. 伽利略发现了万有引力定律
B. 卡文迪什用扭秤测定了引力常量
C. 牛顿发现万有引力定律,并测定了引力常量
D. 爱因斯坦发现牛顿力学在强引力场下依然精确
(2)如图所示,椭圆为地球绕太阳运动的轨道,分别为地球绕太阳运动的近日点和远日点,地球经过这两点时的速率分别为和:阴影部分为地球与太阳的连线在相等时间内扫过的面积,分别用和表示,则
3.天宫空间站绕地球运行轨道近似可以看作匀速圆周运动,天宫二号是中国首个具备补加功能的载人航天科学实验空间实验室,在预设的离地处在轨运行,重8.6吨。
(1)在天宫空间站运行的过程中,下列哪个物理量保持不变
A. 速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 合外力
(2)已知地球的质量为、半径约为,万有引力常量,则天宫二号在轨道上受到地球的万有引力大小为
4.太空舱绕地球做匀速圆周运动,为了测量太空舱中物体的质量,宇航员设置了如图所示装置:将待测物体(可视为质点)与细线(质量可忽略不计)一端相连,把物体放在桌面上,细线的另一端通过桌面上的光滑小孔与弹簧秤的挂钩相连,弹簧秤再用细线与飞船壁相连。给待测物体一个初速度,使它在桌面上做匀速圆周运动,利用太空舱中基本测量工具就可以间接地测量计算物体的质量了。
(1)(多选)可测量记录的物理量有以下内容,实验时真正需要测量的物理量有_______
A. 圆周运动半径
B. 待测物体与弹簧秤钩间细线长度
C. 圆周运动周期
D. 桌面与某面太空舱壁夹角
E. 弹簧秤度数
F. 太空舱内温度
(2)(计算)待测物体质量的表达式。
(3)改用不同材质桌面减小摩擦后,对同一物体实验测量,所得质量数值_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。撤去弹簧秤,改用悬挂已知质量的钩码,以钩码重力提供物体圆周运动的向心力,此测量实验_______(填“可以”或“不可以”)在太空舱内完成。
5.随着技术进步,为使宇航员更加适应长期的外太空生活,可以考虑将太空舱建成一个半径足够大的环形结构,绕着中心轴做匀速圆周运动来模拟重力。假定太空舱到中心轴半径为,为模拟地球的重力加速度,此时:
(1)宇航员的脚应站在_______(填“内”或“外”)舱壁上。
(2)(计算)太空舱的转速多大?(保留3位有效数字)
6 . 磷是构成DNA的重要元素,2023年科学家在土卫二的海洋中检测到磷。此发现意味着土卫二有可能存在生命。目前探测器已经测出了土卫二的密度为,现发射一颗贴近土卫二表面的人造卫星对土卫二进一步观测,已知万有引力常量为G,则根据题中所给数据可以计算出( )
A.人造卫星的周期 | B.土卫二的质量 |
C.人造卫星的向心加速度大小 | D.人造卫星与土卫二之间的万有引力大小 |
7 . 2023年3月2日,“神舟十五号”航天员乘组第二次出舱活动结束。如图所示,航天员出舱后面面向地球,若A点是航天员所在位置,航天员采用三角视差法估测得飞船到地球的切线AB=AC=L,此时航天员对地球的最大视角为,已知引力常量为G,地球表面重力加速度为g,假设地球为均匀球体,飞船绕地球做匀速圆周运动,则“神舟十五号”的运行周期是( )
A. | B. |
C. | D. |
8 . 华为mate60实现了手机卫星通信,只要有卫星信号覆盖的地方,就可以实现通话。如图所示三颗赤道上空的通信卫星就能实现环赤道全球通信,已知三颗卫星离地高度均为h,地球的半径为R,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.三颗通信卫星受到地球的万有引力的大小一定相等 |
B.其中一颗质量为m的通信卫星的动能为 |
C.能实现赤道全球通信时,卫星离地高度至少为 |
D.同一卫星在高轨道的动能大于在低轨道的动能 |
9 . 某卫星A在赤道平面内绕地球做圆周运动,已知卫星距地面的高度为R,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g。
(1)求卫星A做圆周运动的周期T;
(2)赤道上有一卫星测控站B,已知地球自转周期为T0,且卫星运行方向与地球自转方向相反,求卫星A和测控站B能连续直接通讯的最长时间t。(卫星信号传输时间可忽略,无遮挡时可认为能直接通讯)
10 . 司马迁最早把岁星命名为木星,如图甲所示,两卫星a、b环绕木星在同一平面内做匀速圆周运动,绕行方向相反,卫星c绕木星做椭圆运动,某时刻开始计时,卫星a、b间距离x随时间t变化的关系图像如图乙所示,其中R、T为已知量,下列说法正确的是( )
A.卫星c在N点的速度大于卫星a的速度 | B.卫星a、b的运动周期之比为1∶4 |
C.卫星a的运动周期为 | D.卫星a的加速度大小为 |