0  445968  445976  445982  445986  445992  445994  445998  446004  446006  446012  446018  446022  446024  446028  446034  446036  446042  446046  446048  446052  446054  446058  446060  446062  446063  446064  446066  446067  446068  446070  446072  446076  446078  446082  446084  446088  446094  446096  446102  446106  446108  446112  446118  446124  446126  446132  446136  446138  446144  446148  446154  446162  447090 

14.中國首個(gè)月球探測計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年送機(jī)器人上月球,實(shí)地采樣送回地球,為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備,設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船繞月球飛行,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:A.計(jì)時(shí)表一只;B.彈簧秤一把;C.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè);D.天平一只(附砝碼一盒).在飛船貼近月球表面時(shí)可近似看成繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測量出飛船在靠近月球表面的圓形軌道繞行N圈所用的時(shí)間為t.飛船的登月艙在月球上著陸后,遙控機(jī)器人利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二次測量,利用上述兩次測量的物理量可以推導(dǎo)出月球的半徑和質(zhì)量.(已知萬有引力常量為G)求:

(1)說明機(jī)器人是如何進(jìn)行第二次測量的?

(2)試推導(dǎo)用上述測量的物理量表示的月球半徑和質(zhì)量的表達(dá)式.

答案   (1)機(jī)器人在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體,靜止時(shí)讀出彈簧秤的讀數(shù)F,即為物體在月球上所受重力的大小.

(2)R=   M=

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13.據(jù)中國月球探測計(jì)劃的有關(guān)負(fù)責(zé)人披露,未來幾年如果順利實(shí)現(xiàn)把宇航員送入太空的目標(biāo),中國可望在2010年以前完成首次月球探測.一位勤于思考的同學(xué)為探月宇航員設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):在距月球表面高h(yuǎn)處以初速度v0水平拋出一個(gè)物體,然后測量該平拋物體的水平位移為x,通過查閱資料知道月球的半徑為R,引力常量為G,若物體只受月球引力的作用,請(qǐng)你求出:

  (1)月球表面的重力加速度;

(2)月球的質(zhì)量;

(3)環(huán)繞月球表面運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船的速率是多少?

答案  (1)      (2)       (3)

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12.2007年10月24日,“嫦娥一號(hào)”發(fā)射成功,北京航天飛行控制中心于11月5日11時(shí)37分對(duì)“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星成功完成了第一次近月制動(dòng),順利完成第一次“太空剎車”動(dòng)作.“嫦娥一號(hào)”被月球捕獲,進(jìn)入環(huán)月軌道,成為我國第一顆月球衛(wèi)星,此后又經(jīng)兩次制動(dòng),在離月球表面200 km的空中沿圓形軌道運(yùn)動(dòng),周期是127.6 min.

“嫦娥一號(hào)”將在這條軌道上執(zhí)行1年的月球探測任務(wù)后,最終快速制動(dòng)到0.8 km/s的速度后(設(shè)此時(shí)“嫦娥一號(hào)”仍在原軌道上)將撞向月球.已知月球的半徑是1 600 km,月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81,月球的半徑約為地球半徑的1/4,地球上的第一宇宙速度約為7.9 km/s,地球表面的重力加速度g =10 m/s2,萬有引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2,并設(shè)月球表面及上空的重力加速度不變.則

(1)請(qǐng)你說明:若第一次制動(dòng)過小,“嫦娥一號(hào)”將不能成為月球衛(wèi)星的理由;

(2)衛(wèi)星在近月軌道運(yùn)行時(shí)的速度;

(3)估算月球的平均密度;

(4)“嫦娥一號(hào)”撞擊月球時(shí)的速度.

答案  (1)若第一次制動(dòng)過小,“嫦娥一號(hào)”的速度過大,此時(shí)有F=,由于離心作用,“嫦娥

一號(hào)”將逃脫月球引力的束縛,跑到月球引力范圍以外去了.所以,它將不能成為月球衛(wèi)星.

(2)1.76 km/s

(3)=3.43×103 kg/m3

(4)1.2×103 m/s

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11.(2006江蘇南京)萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)是十七世紀(jì)最偉大的物理成就之一.牛頓通過下述兩個(gè)步驟完成了萬有引力定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo).

  ①在前人研究的基礎(chǔ)上,牛頓證明了“行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽之間的距離的二次方成反比”;

②根據(jù)牛頓第三定律,牛頓提出:既然這個(gè)引力與行星的質(zhì)量成正比,當(dāng)然也應(yīng)該和太陽的質(zhì)量成正比.

在此基礎(chǔ)上,牛頓進(jìn)一步完成了萬有引力定律的推導(dǎo).

⑴請(qǐng)你根據(jù)上述推導(dǎo)思路,完成萬有引力定律數(shù)學(xué)表達(dá)式的推導(dǎo);

⑵萬有引力定律和庫侖定律都遵從二次方反比規(guī)律,人們至今還不能說明這兩個(gè)定律為什么如此相似,你認(rèn)為在這方面有什么問題值得研究嗎?請(qǐng)你具體提出一個(gè)問題.

答案  (1)設(shè)行星繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么,太陽對(duì)行星的引力F提供行星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,即F=.

式中r是太陽和行星間的距離.v是行星運(yùn)動(dòng)的線速度,m是行星的質(zhì)量.

設(shè)行星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則有,代入上式有F =.

所以行星和太陽之間的引力跟行星的質(zhì)量成正比,跟行星到太陽之間的距離的二次方成反比.根據(jù)牛頓第三定律,引力F與行星的質(zhì)量成正比,也就和太陽的質(zhì)量成正比.

設(shè)太陽的質(zhì)量為M,則有,寫成等式就是F =G,G是引力常量.

(2)萬有引力和庫侖力之間有沒有內(nèi)在的聯(lián)系,會(huì)不會(huì)是某一種力的不同表現(xiàn)形式呢?

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10.2007年10月24日,“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射成功,實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢想,則下列說法正確的是 (    )

A.火箭發(fā)射時(shí),由于反沖而向上加速運(yùn)動(dòng)

B.發(fā)射初期時(shí),“嫦娥一號(hào)”處于超重狀態(tài),但它受到的重力卻越來越小

C.發(fā)射初期時(shí),“嫦娥一號(hào)”處于失重狀態(tài).但它受到的重力卻越來越大

D.“嫦娥一號(hào)”發(fā)射后要成功“探月”需要不斷進(jìn)行加速

答案  ABD

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9.我國的“嫦娥一號(hào)”于2007年10月24日18時(shí)05分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.假如你有幸成為中國第一位登上月球的宇航員,做以下實(shí)驗(yàn):

  (1)可利用降落傘從環(huán)月軌道艙降到月面上;(2)在月球上扔石塊能比在地球上扔得遠(yuǎn)好幾倍,且能把羽毛和石塊扔得一樣遠(yuǎn);(3)托里拆利管內(nèi)外水銀柱的高度差不再是76 cm,而是0;(4)擺鐘將不準(zhǔn),步槍的瞄準(zhǔn)裝置需要重新調(diào)整;(5)在月球上的夜空能看到閃爍的星星;(6)在月球上看到的天空顏色是蒼白色的;(7)近在咫尺的兩個(gè)人說話要通過無線電傳播.則你認(rèn)為月球上可能發(fā)生的現(xiàn)象是                  (   )

  A.(1)(2)(6)(7)                 B.(2)(3)(4)(5)

C.(2)(3)(4)(7)                D.(1)(3)(6)(7)

答案   C

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8.下面為某報(bào)紙的一篇科技報(bào)道,請(qǐng)你通過必要的計(jì)算,判斷報(bào)道中存在的問題,選擇出正確的答案    (   )

  本報(bào)訊:首座由中國人研制的目前世界上口徑最大的太空天文望遠(yuǎn)鏡.將于2009年發(fā)射升空,這座直徑為1 m的太空天文望遠(yuǎn)鏡,被運(yùn)載火箭送入離地面735 km高,線速度約為5.0×102 m/s的地球同步軌道上,它將用于全面觀察太陽活動(dòng)、日地空間環(huán)境等

下面的數(shù)據(jù)在你需要時(shí)可供選用:引力常量G=6.7×10-11 N · m2/kg2;重力加速度g =10 m/s2;地球質(zhì)量M =6.0×1024 kg;地球半徑R =6.4×106 m;地球自轉(zhuǎn)周期T =8.6×104 s;地球公轉(zhuǎn)周期=3.2×107 s;π2=10;

π=3.14;70-80的立方根約取4.2.

A.地球同步軌道上的線速度報(bào)道無誤       B.能發(fā)射到離地面2.96×104 km的地球同步軌道上

C.地球同步軌道離地面高度報(bào)道無誤       D.地球同步軌道高度和線速度大小報(bào)道都有誤

答案  D

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7.2007年9月22日,國務(wù)院、中央軍委批準(zhǔn)在海南文昌建設(shè)新的航天發(fā)射場,預(yù)計(jì)2010年前投入使用,關(guān)于我國計(jì)劃在2010年用運(yùn)載火箭發(fā)射一顆同步通信衛(wèi)星的下列說法中,正確的是             (   )

  A.在海南發(fā)射同步通信衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量,從而節(jié)省能源

B.在酒泉發(fā)射同步通信衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量,從而節(jié)省能源

C.海南和太原相比較,在海南的重力加速度略微小一點(diǎn),同樣的運(yùn)載火箭在海南可以發(fā)射質(zhì)量更大的同步通信衛(wèi)星

D.海南和太原相比較,在太原的重力加速度略微小一點(diǎn),同樣的運(yùn)載火箭在太原可以發(fā)射質(zhì)量更大的同步通信

衛(wèi)星

  答案   AC

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6.新華網(wǎng)11月7日?qǐng)?bào)道:北京時(shí)間2007年11月7日早上8時(shí)34分,“嫦娥一號(hào)”成功完成第三次近月制動(dòng),進(jìn)入127分鐘圓形越極軌道.經(jīng)過調(diào)整后的127分鐘圓形越極軌道將是“嫦娥一號(hào)”的最終工作軌道,這條軌道距離月面200公里高度,運(yùn)行速度約1.6千米/秒,經(jīng)過月球的南北極上空,由于月球的自轉(zhuǎn)作用,處于越極軌道的“嫦娥一號(hào)”可以完成包括月球南北極、月球背面的全月探測工作.“嫦娥一號(hào)”進(jìn)入科學(xué)探測的工作軌道穩(wěn)定后,其上的科學(xué)探測儀器將全一一展開.(已知萬有引力常量G=6.67×10-11 N · m2/kg2,月球可視為球體)根據(jù)上述報(bào)道可以估算下列哪些物理量                             (  )

A.“嫦娥一號(hào)”與月球的引力            B.“嫦娥一號(hào)”的總質(zhì)量

C.月球的平均密度                   D.月球表面的物質(zhì)結(jié)構(gòu)

答案   C

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5.(廣東珠海4月)我國第一顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,在衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是                             (  )

  A.如果知道探測衛(wèi)星的軌道半徑和周期,再利用萬有引力常量,就可以估算出月球的質(zhì)量

B.如果有兩顆這樣的探測衛(wèi)星,只要它們的繞行速率相等,不管它們的質(zhì)量、形狀差別多大,它們繞行半徑與周期都一定是相同的

C.如果兩顆探測衛(wèi)星在同一軌道上一前一后沿同一方向繞行,只要后一衛(wèi)星向后噴出氣體,則兩衛(wèi)星一定會(huì)發(fā)生碰撞

D.如果一繞月球飛行的宇宙飛船,宇航員從艙中緩慢地走出,并離開飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受萬有引力減小,則飛船速度減小

答案  AB

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