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第06讲 万有引力与宇宙航行
全国高校强基计划入门试题精编
一、单选题
1.我国发射的“嫦娥三号”卫星是登月探测器。该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,万有引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是( )
A.物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B.“嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C.月球的平均密度为
D.在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
2.如图所示,为地球赤道上的物体,随地球表面一起转动,为近地轨道卫星,为同步轨道卫星,为高空探测卫星。若、、、绕地球转动的方向相同,且均可视为匀速圆周运动。则( )
A.、、、中,的加速度最大 B.、、、中,的线速度最大
C.、、、中,的周期最大 D.、、、中,的角速度最大
3.国际科研团队发现了两颗距离地球仅100光年的新行星,其中一颗可能适合生命生存。这两颗行星分别是LP890-9b(以下简称行星A)和LP890-9c(以下简称行星B)。行星A的半径约为8370公里,仅需2.7天就能绕恒星C一圈;行星B半径约为8690公里,8.5天能绕恒星C一圈,行星B到恒星C的距离约为水星与太阳间距离的0.1倍,水星的公转周期约为88天。假设行星A、B绕恒星C做匀速圆周运动。则( )
A.行星A表面的重力加速度大于行星B表面的重力加速度
B.行星A的公转轨道半径大于行星B的公转轨道半径
C.太阳的质量大于恒星C的质量
D.水星的公转速度大于行星B的公转速度
4.“灵楼准拟泛银河,剩摘天星几个”,曾经,古人对天宫充满向往,如今,梦想走进现实,中国空间站被称为“天宫”,中国货运飞船是“天舟”,2022年5月10日01时56分,天舟四号货运飞船被长征七号运载火箭成功送入太空,8时54分,天舟四号成功相会“天宫”(空间站天和核心舱),天和核心舱距离地面约,地球北极的重力加速度为g,地球赤道表面的重力加速度为,地球自转的周期为T,天和核心舱轨道为正圆,地球为球体根据题目的已知条件,下列说法错误的是( )
A.可以求出天舟四号的线速度 B.可以求出地球的质量
C.可以求出地球的半径 D.可以求出天舟四号的周期
5.2020年7月23日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器, 在中国文昌航天发射场,应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有4亿公里,最近时大约0.55亿公里。由于距离遥远,地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时,从地球发出一个指令,约22分钟才能到达火星。为了节省燃料,我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响,这样的发射机会很少。为简化计算,已知火星的公转周期约是地球公转周期的 1.9 倍,认为地球和火星在同一平面上、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动,如图所示。根据上述材料,结合所学知识,判断下列说法正确的是( )
A.当探测器加速后刚离开A 处的加速度与速度均比火星在轨时的要大
B.当火星离地球最近时,地球上发出的指令需要约 10 分钟到达火星
C.如果火星运动到 B 点,地球恰好在 A 点时发射探测器,那么探测器将沿轨迹 AC 运动到 C 点时,恰好与火星相遇
D.下一个发射时机需要再等约 2.7 年
6.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,天文单位用符号AU表示。则( )
行星
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径r/AU
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A.木星相邻两次冲日的时间间隔约为1.1年
B.木星的环绕周期约为25年
C.天王星的环绕速度约为土星的两倍
D.地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最长
7.2022年9月27日的“木星冲日”是观测木星的一次好机会。木星冲日就是指木星、地球和太阳依次排列大致形成一条直线时的天象。已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动,木星质量约为地球质量的318倍,木星半径约为地球半径的11倍,木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的5倍,则下列说法正确的是( )
A.木星运行的加速度比地球运行的加速度大
B.木星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小
C.在木星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9km/s
D.上一次“木星冲日”的时间大约在2021年8月份
8.下列物体的加速度最大的是( )
A.加速升空阶段的火箭 B.月球上自由下落的物体
C.击发后在枪筒中的子弹 D.在地表随地球自转的物体
二、多选题
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