(1)开普勒从1609年~1619年发表了著名的开普勒行星运动三定律,其中第一定律为:所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上。第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等.实践证明,开普勒三定律也适用于其他中心天体的卫星运动。
(2)从地球表面向火星发射火星探测器.设地球和火星都在同一平面上绕太阳做圆周运动,火星轨道半径Rm为地球轨道半径R0的1.5倍,简单而又比较节省能量的发射过程可分为两步进行:第一步,在地球表面用火箭对探测器进行加速,使之获得足够动能,从而脱离地球引力作用成为一个沿地球轨道运动的人造行星。第二步是在适当时刻点燃与探测器连在一起的火箭发动机,在短时间内对探测器沿原方向加速,使其速度数值增加到适当值,从而使得探测器沿着一个与地球轨道及火星轨道分别在长轴两端相切的半个椭圆轨道正好射到火星上.当探测器脱离地球并沿地球公转轨道稳定运行后,在某年3月1日零时测得探测器与火星之间的角距离为60°,如图所示,问应在何年何月何日点燃探测器上的火箭发动机方能使探测器恰好落在火星表面?(时间计算仅需精确到日),已知地球半径为:;;
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
有质量相等的两个人造地球卫星A 和B,分别在不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动.两卫星的轨道半径分别为rA和rB, 且rA>rB.则A和B两卫星相比较,以下说法正确的是( )
A.卫星A 受到的地球引力较大 |
B.卫星A 的动能较大 |
C.若使卫星B减速,则有可能撞上卫星A |
D.卫星A 的运行周期较大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
“重力探矿”是常用的探测石油矿藏的方法之一。其原理可简述如下:如图,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石均匀分布,密度为;石油密度远小于,可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏差。重力加速度在原坚直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。
(1)“重力探矿”利用了“割补法”原理:如图所示,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后,剩余的阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大?
(2)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),=x,利用“割补法”原理:如果将近地表的球形空腔填满密度为的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常值可通过填充后的球形区域对Q处物体m产生的附加引力来计算,式中M是填充岩石后球形区域的质量,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常值(在OP方向上的分量)
(3)若在水平地面上半径L的范围内发现:重力加速度反常值在与(k>1)(为常数)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米(地球半径取R=6400km,g=10m/s2)?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)据人民网报道,北京时间2013年12月6日17时53分,嫦娥三号探测器成功实施近月制动,顺利进入环月轨道。探测器环月运行轨道可视为圆轨道。已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力,轨道半径为r,运动周期为T,引力常量为G。求:
(1)探测器绕月运行的速度的大小;
(2)探测器绕月运行的加速度的大小;
(3)月球的质量。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分) 经过近7年时间,2亿千米在太空中穿行后,美航天局和欧航天局合作研究出“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日抵达预定轨道,开始“拜访土星及其卫星家族. 这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测. 若“卡西尼”号土星探测器进入环绕土星上空的圆轨道飞行,已知土星半径为R,探测器离土星表面高度为h,环绕n周的飞行时间为t. 求土星的质量和平均密度(球体体积公式)。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
嫦娥三号将于今年12月发射,嫦娥三号及其月球车实现一系列重大突破,将完成在月球表面软着陆和巡视探测,实现中华民族五千年来九天揽月的梦想。一位勤于思考的同学为探月机械人设计了如下实验:在月球表面以初速度v0竖直上抛出一个物体,测得物体的经过t时间落回。通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,上抛高度很小。求:
(1)月球的质量
(2)嫦娥三号在距月球表面高R处绕月球圆周运行的速率
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)高空遥感探测卫星在距地球表面高为2R处绕地球转动。人造卫星质量为m,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,
试求:(1)人造卫星的运行速度大小v;
(2)人造卫星绕地球转动的周期T;
(3)人造卫星的向心加速度an。
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