高中物理

1990年3月,紫金山天文台将1965年9月20日发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,其直径为32 km,如该小行星的密度和地球相同,已知地球半径R=6400km,地球的第一宇宙速度为8 km/s.求:该小行星第一宇宙速度?

  • 更新:2020-03-18
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我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。  2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。
已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m, P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2

(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;
(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;

  • 更新:2020-03-18
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一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,已知引力常量为G,求这颗行星的质量。

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2013年12月14日嫦娥三号成功实现了月球表面软着陆.嫦娥三号着陆前,先在距月球表面高度为h的圆轨道上运行,经过变轨进入远月点高度为h、近月点高度忽略不计的椭圆轨道上运行,为下一步月面软着陆做准备.已知月球半径为R,月球质量为M.

(1)求嫦娥三号在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的周期T1
(2)在开普勒第三定律=k中,常数k可由嫦娥三号在圆轨道上运行的规律推出.求嫦娥三号在椭圆轨道上运行的周期T2

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  • 更新:2020-03-18
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太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c” 却很值得我们期待。该行星的温度在0℃到40℃之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则求:
(1).如果人到了该行星,其体重是地球上的体重的多少倍?
(2).该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的多少倍?(结果不用整理到最简,可带小数和根号)

  • 更新:2020-03-18
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(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即 k是一个对所有行星都相同的常量.将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式.已知引力常量为G,太阳的质量为M
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106s,试计算地球的质量M.(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

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A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心。

(1)求卫星B的运动周期
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?

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已知“天宫一号”在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。求:
(1)地球的密度为多少?
(2)“天宫一号”在该圆轨道上运行时速度v的大小;

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2013年12月14日嫦娥三号成功实现了月球表面软着陆.嫦娥三号着陆前,先在距月球表面高度为h的圆轨道上运行,经过变轨进入远月点高度为h、近月点高度忽略不计的椭圆轨道上运行,为下一步月面软着陆做准备.已知月球半径为R,月球质量为M.

(1)求嫦娥三号在距月球表面高度为h的圆轨道上运行的周期T1
(2)在开普勒第三定律=k中,常数k可由嫦娥三号在圆轨道上运行的规律推出.求嫦娥三号在椭圆轨道上运行的周期T2

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图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图。首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径);接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为h2处的速度为υ;此后发动机关闭,探测器仅受重力下落到月面。已知探测器总质量为m(不包括燃料),地球和月球的半径比为k1,质量比为k2,地球表面附近的重力加速度为g。求:

(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小;
(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化。

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天文观测到某行星有一颗以半径r、周期环绕该行星做匀速圆周运动的卫星,已知卫星质量为,该行星的半径是卫星运动轨道半径的.求:
(1)该行星的质量M;
(2)该行星表面处的重力加速度g.

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继神秘的火星之后,土星也成了世界关注的焦点. 经过近7年时间,2亿千米在太空中风尘仆仆的穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t. (万有引力常量为G )求:
(1) “卡西尼”号土星探测器绕土星运行的速度;
(2) 土星的质量;
(3) 土星上的第一宇宙速度;

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一艘宇宙飞船绕一个不知名的、半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T(万有引力常量为G ),求:(1)该行星的平均密度ρ (2)该行星表面的重力加速度

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已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍,若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,则该行星的的自转周期为多少小时?

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地球的质量M=5.98×1024kg,地球半径R=6370km,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100m/s,求:
(1)用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式
(2)此高度的数值为多少?(保留3位有效数字)

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高中物理万有引力定律及其应用计算题