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- + 万有引力定律的应用
- 第一宇宙速度
- 引力势能及其应用
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2019年12月7日10时55分,我国在太原卫星发射中心用“快舟一号”甲运载火箭,成功将“吉林一号”高分02B卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M、引力常最为G,卫星与地心的连线在时间t(小于其运动周期)内扫过的面积为S,则卫星绕地球运动的轨道半径为( )
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.![]() |
据报道,我国预计在2020年首次发射火星探测器,并实施火星环绕着陆巡视探测。如图所示,若探测器绕火星运动的轨迹是椭圆,在近地点、远地点的动能分别为Ek1、Ek2,探测器在近地点的速度大小为v1,近地点到火星球心的距离为r,火星质量为M,引力常量为G。则( )


A.![]() |
B.![]() |
C.v1![]() |
D.v1![]() |
如图所示,圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道,其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行,假设运行方向与地球自转方向相反。已知A、B的运行周期分别为T1、T2,地球自转周期为T0,P为轨道b的近地点。则有( )


A.卫星A是地球同步卫星 |
B.卫星B在P点时动能最大 |
C.T0=T1 |
D.T1<T2 |
中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”(GLONASS)系统之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成,其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星,以下说法正确的是( )
A.这5颗地球同步卫星的发射速度都大于第一宇宙速度 |
B.这5颗地球同步卫星的运行周期与地球自转周期不一定相等 |
C.这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同 |
D.为避免相撞,不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上 |
发射地球同步卫星并不是直接把卫星送到同步轨道上,而是分为几个过程。如图所示,首先把卫星发射至近地圆轨道1,然后在A点经过短时间点火使其在轨道2上沿椭圆轨道运行,最后在远地点的B点再次点火将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于A点,轨道2、3相切于B点。卫星在轨道1和轨道3上的运动都可以看作匀速圆周运动,不计卫星在运动过程中的质量变化,关于该卫星下列说法中正确的是( )


A.同步轨道3所在的平面不可能经过南北两极 |
B.在轨道3上具有的机械能大于它在轨道1上具有的机械能 |
C.卫星在B点从轨道2进入轨道3时需要点火使卫星减速 |
D.在轨道1上经过A点时的加速度小于它在轨道2上经过A点的加速度 |
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“Gliese5581”运行的行星“G1-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在
到
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。“Gliese5581”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![]() |
C.该行星与“Gliese5581”的距离是日地距离的![]() |
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 |
我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳”出,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点,与地心的距离为R,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G. 则返回器


A.在b点处于失重状态 | B.在a、c、e点时的动能相等 |
C.在d点时的加速度大小为![]() | D.在d点时的速度大小![]() |
2019年人类天文史上首张黑洞图片正式公布。在宇宙中当一颗恒星靠近黑洞时,黑洞和恒可以相互绕行,从而组成双星系统。在相互绕行的过程中,质量较大的恒星上的物质会逐渐被吸入到质量较小的黑洞中,从而被吞噬掉,黑洞吞噬恒星的过程也被称之为“潮汐瓦解事件”。天鹅座X-1就是一个由黑洞和恒星组成的双星系统,它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,如图所示。在刚开始吞噬的较短时间内,恒星和黑洞的距离不变,则在这段时间内,下列说法正确的是( )


A.它们的万有引力大小变大 |
B.它们的万有引力大小不变 |
C.恒星做圆周运动的轨道半径将变大,线速度也变大 |
D.恒星做圆周运动的轨道半径将变小,线速度也变小 |
美国宇航局利用开普勒太空望远镜发现了一个新的双星系统,命名为“开普勒-47”,该系统位于天鹅座内,距离地球大约5000光年。这一新的系统有一对互相围绕运行的恒星,运行周期为
,其中一颗大恒星的质量为
,另一颗小恒星质量只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为
,则下列判断正确的是( )



A.两颗恒星的转动半径之比为1:1 | B.两颗恒星的转动半径之比为1:2 |
C.两颗恒星相距![]() | D.两颗恒星相距![]() |