2016届高考物理第二轮大题集练检测21.doc
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4、出发点全过程的速度图象如图所示已知该行星半径是地球半径的,地球表面重力加速度为10m/s2,该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化求: (1)探测器发动机推力大小; (2)该行星的第一宇宙速度大小2、如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A和B两者中心之间的距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。 (1)求两星球做圆周运动的周期 (2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期为。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期
5、记为。已知地球和月球的质量分别为和。求与两者平方之比。(结果保留3位小数)3、如图所示,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,地球自转角速度为0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心 (1)求卫星B的运行周期 (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,它们还能相距最近?4、质量为m的卫星发射前静止在地球赤道表面。假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。 (1)已知地球质量为M,自转周期为T,引力常量为G。求此时卫星对地表的压力N的大小; (2)卫星发射后先在近地轨道
6、上运行(轨道离地面的高度可以忽略不计),运行的速度大小为v1,之后经过变轨成为地球的同步卫星,此时离地面高度为H,运行的速度大小为v2。a求比值;b若卫星发射前随地球一起自转的速度大小为v0,通过分析比较v0、 v1、v2三者的大小关系。5、某星球的质量约为地球质量的8倍,半径约为地球半径的2倍。已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s,则航天器在该星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度大小约为多少?6、深空探测一直是人类的梦想2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆,中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家如图所示为此次探测中,我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停
7、段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图请你应用学过的知识解决下列问题 (1)已知地球质量约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍将月球和地球都视为质量分布均匀的球体,不考虑地球、月球自转及其他天体的影响求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值 (2)由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务在避障段探测器从距月球表面约100m高处,沿与水平面成45夹角的方向,匀减速直线运动到着陆点上方30m高处已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为,探测器燃料消耗带来的质量变化、探测
8、器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值7、一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动。由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半径逐渐变小。卫星在绕地球运转很多圈之后,其轨道的高度下降了H,由于H R,所以可以将卫星绕地球运动的每一圈均视为匀速圆周运动。设地球可看成质量为M的均匀球体,万有引力常量为G。取无穷远处为零势能点,当卫星的运行轨道半径为r时,卫星与地球组成的系统具有的势能可表示为。 (1)求人造卫星在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动的周期; (2)某同学为估算稀薄空气对卫星
9、的阻力大小,做出了如下假设:卫星运行轨道范围内稀薄空气的密度为,且为恒量;稀薄空气可看成是由彼此不发生相互作用的颗粒组成的,所有的颗粒原来都静止,它们与人造卫星在很短时间内发生碰撞后都具有与卫星相同的速度,在与这些颗粒碰撞的前后,卫星的速度可认为保持不变。在满足上述假设的条件下,请推导: 估算空气颗粒对卫星在半径为R轨道上运行时,所受阻力F大小的表达式; 估算人造卫星由半径为R的轨道降低到半径为R-H的轨道的过程中,卫星绕地球运动圈数n的表达式。8、宇航员登上某一星球并在该星球表面做实验,用一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航员拉住,如图所示。宇航员的质量m
10、1=65kg,吊椅的质量m2=15kg,当宇航员与吊椅以a=1m/s2的加速度匀加速上升时,宇航员对吊椅的压力为l75N。(忽略定滑轮摩擦) (1)求该星球表面的重力加速度g; (2)若该星球的半径R=6106m,地球半径R0=6.4106m,地球表面的重力加速度g0=10m/s2,求该星球的平均密度与地球的平均密度之比。9、试将一天的时间记为T,地球半径记为R,地球表面重力加速度为g(结果可保留根式)(1)试求地球同步卫星P的轨道半径RP;(2)若已知一卫星Q位于赤道上空且卫星Q运动方向与地球自转方向相反,赤道上一城市A的人平均每三天观测到卫星Q四次掠过他的上空,试求Q的轨道半径RQ10、宇
11、航员站在一星球表面的某高度处,沿水平方向抛出一个小球,经过时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常量为G,若在该星球上发射卫星,求卫星的第一宇宙速度11、某宇航员在一星球表面附近高度为H处以速度v0水平抛出一物体,经过一段时间后物体落回星球表面,测得该物体水平位移为x,已知星球半径为R,万有引力常量为G不计空气阻力,求: (1)该星球质量M; (2)该星球第一宇宙速度大小v12、如图所示,双星系统中的星球A、B都可视为质点,A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周运动
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