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18.已知月球半径为R,飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行,周期为T.万有引力常量为G,下列说法正确的是(  )
A.月球第一宇宙速度为$\frac{4\sqrt{2}πR}{T}$B.月球表面重力加速度为$\frac{8{π}^{2}R}{{T}^{2}}$
C.月球密度为$\frac{3π}{G{T}^{2}}$D.月球质量为$\frac{32{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$

分析 由万有引力提供向心力列等式确定出各量的表达式,据此分析各选项.

解答 解:A、万有引力提供向心力对飞船:$G\frac{Mm}{(2R)^{2}}$=m$2R\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$   ①,对近表面卫星:$G\frac{Mm}{{R}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{R}$  ②由①②可得:v=$\frac{4\sqrt{2}πR}{T}$,则A正确
B、由g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$结合①可得g=$\frac{32{π}^{2}R}{{T}^{2}}$,则B错误
C、由$ρ=\frac{M}{\frac{4}{3}π{R}^{3}}$结合①可得$ρ=\frac{24{π}^{2}}{G{T}^{2}}$,则C错误
D、由①可得M=$\frac{32{π}^{2}{R}^{3}}{G{T}^{2}}$则D正确
故选:AD

点评 明确万有引力提供向心力是求解天体运动问题的根本依据,要注意向心力的表达所选取的物理量贴合问题.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里通过一个实验成功展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应.在视频中可观察到漂浮的液滴处于相互垂直的两个椭球之间不断变化的周期性“脉动”中.假设液滴处于完全失重状态,液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性微小变化(振动),如图所示.已知液滴振动的频率表达式为f=krxρ${\;}^{-\frac{1}{2}}$σ${\;}^{\frac{1}{2}}$,其中k为一个无单位的比例系数,r为液滴半径,ρ为液体密度,σ为液体表面张力系数(其单位为N/m),x是待定常数.对于待定常数x的大小,下列说法中可能正确的是(  )
A.$\frac{3}{2}$B.-$\frac{3}{2}$C.2D.-3

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.如图所示,两根完全相同的光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上,导轨间的夹角为θ=74°.导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B0=0.2T.t=0时刻,一长为L=1m的金属杆MN在外力作用下以恒定速度v=0.2m/s从O点开始向右滑动.在滑动过程中金属杆MN与导轨接触良好,且始终垂直于两导轨夹角的平分线,金属杆的中点始终在两导轨夹角的平分线上.导轨与金属杆单位长度(1m)的电阻均为r0=0.1Ω.sin 37°=0.6.
(1)求t1=2s时刻,金属杆中的感应电动势E和此时闭合回路的总长度.
(2)求t1=2s时刻,闭合回路中的感应电流I.
(3)若在t1=2s时刻撤去外力,为保持金属杆继续以v=0.2m/s做匀速运动,在金属杆脱离导轨前可采取将B从B0逐渐减小的方法,从撤去外力开始计时的时间为t2,则磁感应强度B应随时间t2怎样变化(写出B与t2的关系式).

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

6.如图,高度足够大的、导热的圆柱形汽缸A、B竖直放置,其内部的横截面积分别为Sa=4.×10-3m2、Sb=1.0×10-3m2,两气缸底部用容积不计的细管连通.用质量分别为ma=4.0kg、mb=2.0kg的a、b两个活塞在两气缸内封闭了一定质量的理想气体,活塞a的上方有定位卡.当气体温度为27℃时,活塞a与定位卡紧贴,此时两气缸内封闭气体的总体积为V0=400mL.已知外界大气压强为p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,两个活塞与气缸壁之间均不漏气且无摩擦.问:
(1)当将缸内封闭的理想气体温度缓慢升高到177℃时,封闭气体的总体积多大?
(2)用力缓慢压活塞b,且封闭气体的温度保持177℃不变,使封闭气体的体积恢得到V0时,封闭气体的压强多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,汽车匀速驶过A B间的圆拱形路面的过程中,有(  )     
A.汽车牵引力F的大小不变B.汽车对路面的压力大小不变
C.汽车的加速度大小不变D.汽车所受合外力大小不变

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.光滑水平面上有A、B两物块,质量分别为2kg和4kg,给物块A一个I0=12N•S的瞬间冲量,使它获得一个初速度向右运动,物块B静止在前方,
(1)求物块A获得的初速度v0的大小;
(2)如图1,若物块A、B碰撞后A以大小为2m/s的速度反方向运动,求碰撞后物块B的速度;
(3)如图2,若物块B左边与轻质弹簧相连,求弹簧被压缩到最短时物块B的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

10.下列说法正确的是(  )
A.功是标量,故功的正负可表示做功的多少
B.做圆周运动的物体所受的合力可以不指向圆心
C.牛顿发现了万有引力定律并测出了引力常量的值
D.合运动的速度一定大于每一个分运动的速度

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

7.2016年2月11日,美国自然科学基金召开新闻发布会宣布,人类首次探测到了引力波.2月16日,中国科学院公布了一项新的探测引力波的“空间太极计划”,其中,由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”于15年7月正式启动.计划从2016年到2035年分四阶段进行,将向太空发射三颗卫星探测引力波.在目前讨论的初步概念中,天琴将采用三颗全同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形阵列,地球恰处于三角形中心,卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行探测,这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴,故命名为“天琴计划”.则下列有关三颗卫星的运动描述正确的是(  )
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B.三颗卫星具有相同大小的加速度
C.三颗卫星线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一宇宙速度
D.若知道万有引力常量G及三颗卫星绕地球运转周期T可估算出地球的密度

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

8.北京时间2015 年12 月22 日9 时29 分,美国太空探索公司(SpaceX)成功发射新型火箭Falcon 9FT,并在发射10 分钟后非常完美地回收了一级火箭,并成功将Orbcomm 公司的11 颗通讯卫星送入预定轨道.一级火箭的回收将大幅降低火箭发射费用,人类前往太空不再昂贵,廉价太空时代即将到来.如图为火箭通过尾部喷气正竖直向着降落平台减速降落的情景.火箭质量为m,喷出气体的质量相对于火箭质量很小,在离平台高h 时速度为v,降落过程中受空气的浮力和阻力大小之和为Ff,刚要落在平台上时的速度可忽略,降落过程中各力均可视为恒定.下列关于上述过程的描述正确的是(  )
A.火箭处于失重状态
B.降落过程中喷气推力为mg+$\frac{m{v}^{2}}{2h}$-Ff
C.火箭的机械能减少了Ffh
D.火箭的重力势能减少了mgh

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