高中物理* 宇宙概观选择题

火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星的半径是地球半径的1/2，质量是地球质量的1/9，自转周期也基本与地球的自转周期相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度是h。在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（     ）

A．王跃在火星表面受到的万有引力是他在地球表面所受万有引力的4/9倍

B．火星表面的重力加速度是2/9g

C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的/3倍

D．王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳时，能上升的最大高度是9h/4

理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面。已知引力常量为G，火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响，要探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为(   )

A．7.9km/s

B．11.2km/s

C．

D．

a、b、c，d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于P，b，d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面.某时刻四颗 人造卫星的运行方向及位置如图所示.下列说法中正确的是

A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度

D．a、c存在相撞危险

已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则以下说法正确的是

A．同步卫星绕地球运动的线速度为

B．同步卫星绕地球运动的线速度为

C．地球表面的重力加速度为

D．地球的质量为

嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和月球车，于2013年l2月2日由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。已知月球的半径约是地球半径的、月球质量约是地球质量的，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，则下列说法正确的是（  ）

A．嫦娥三号的发射速率为7.9 km/s

B．嫦娥三号由地球奔向月球过程中万有引力一直做负功

C．当嫦娥三号相对月球的速率大于1.76 km/s时，有实现返回地面的可能

D．嫦蛾三号可以以2km/s的速度绕月球做匀速圆周运动

迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”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。“Gliese581”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（ ）

A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同

B．如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍

C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍

D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短

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，以下说法中正确的是（  ） 

A．如果地球自转的角速度突然变为原来的（g+a)/a倍，那么赤道上的物体将会“飘”起来

B．卫星甲、乙经过P点时的加速度大小相等

C．卫星甲的周期最大

D．三个卫星在远地点的速度可能大于第一宇宙速度

“神舟十号”飞船将于2013年6月至8月择机发射，再次与“天宫一号”进行交会对接。三位航天员再次入住“天宫”完成一系列实验。“神舟十号”与“天宫一号”对接后做匀速圆周运动，运行周期为90分钟。对接后“天宫一号”的

A．运行速度大于第一宇宙速度

B．加速度大于赤道上静止物体随地球自转的加速度

C．角速度为地球同步卫星角速度的16倍

D．航天员可以用天平测出物体的质量

欧洲天文学家发现了可能适合人类居住的行星“格里斯581c”．该行星的质量是地球的m倍，直径是地球的n倍．设在该行星表面及地球表面发射人造卫星的最小发射速度分别为v₁、v₂，则v₁/v₂的比值为(     )

A．

B．m/n

C．

D．

如图所示，同步卫星与地心的距离为r，运行速率为v₁，向心加速度为a₁；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂，第一宇宙速度为v₂，地球半径为R，则下列比值正确的是 (  )

A．＝	B．＝()^2
C．＝	D．=

2013年我国将实施16次宇航发射，计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等20颗航天器送入太空，若已知地球和月球的半径之比为a，“神舟十号”绕地球表面附近运行的周期与“嫦娥三号”绕月球表面附近运行的周期之比为b，则(  )

A．“神舟十号”绕地球表面运行角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行角速度之比为

B．地球和月球的质量之比为

C．地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比为

D．地球和月球的第一宇宙速度之比为

同步卫星离地心距离为，运行速率为，加速度为；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为，下列关系中正确的有（   ）

A．

B．

C．

D．

我国首次载人飞船从2003年10月15日9时绕地球飞行14圈后，历时21小时于10月16日上午6时左右安全返回到内蒙古主着陆场，若飞船的运动近似地看作近地匀速圆周运动，地球对飞船的万有引力提供飞船做圆周运动的向心力，引力常量G=6.67×10^-11N•m²/kg²，则下列说法正确的是：（  ）

A．要使载人飞船从近地圆轨道返回地球，飞船需点火加速

B．载人飞船在近地圆轨道上的运行速度可能大于第一宇宙速度

C．通过以上数据可算出地球质量

D．通过以上数据可算出地球的平均密度

2014年11月1日凌晨，我国发射的绕月飞行再入返回飞行试验器返回器以接近第二宇宙速度进入大气层（如图中M点），为了避免与大气摩擦而起火燃烧，采用类似“打水漂”的飞行方式来缓冲动能：它一开始进入大气层并减速，下降到一定高度后，自动向上弹起、跳出大气层，接著降落以近第一宇宙速度再次进入大气层（如图中N点），实施第二次减速。并成功降落在预定区域。下列说法正确的是

A．发射再入返回飞行试验器的速度应大于第二宇宙速度

B．M点的机械能大于N点的机械能

C．在返回器从M点进入大气层下降过程，由于空气阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D．返回器弹起、跳出大气层的过程，动能一部分转化为引力势能

假设地球赤道上有一物体随地球自转时的线速度为v₁，地球同步卫星的线速度为v₂，第一宇宙速度为v₃.则关于这三个速度的大小关系，下列判断正确的是(  )

A．v1＞v2＞v3

B．v3＞v2＞v1

C．v2＞v3＞v1

D．v3＞v1＞v2