题目列表(包括答案和解析)
16.如图所示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O运行轨道近似为圆,天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0,周期为T0。
(1)中央恒星O的质量是多大?
(2)长期观测发现,A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离,且周期性的每隔t0时间发生一次最大的偏离,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同),它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象和假设,你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测?
15. 2005年10月12日,我国成功发射了“神州”六号载人飞船。这是继2003年10月15日神舟五号载人飞船成功发射之后,人类探索太空历史上的又一次重要成就。这次执行任务的长二F型运载火箭,全长58.3 m,起飞质量为479.8 t,刚起飞时,火箭竖直升空,航天员费俊龙、聂海胜有较强的超重感,仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体重的5倍。飞船入轨之后,在115.5 h内环绕地球飞行77圈,将飞船的轨道简化为圆形,求
(1)点火发射时,火箭的最大推力。(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
(2)飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比(可以保留根号)
14.继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点!经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2004年6月30日(北京时间7月1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”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高的圆形轨道上绕土星飞行,环绕周飞行时间为.试计算土星的质量和平均密度。
13.2005年10月12日上午9时,“神州”六号载人飞船发射升空。火箭点火起飞,588秒后,飞船与火箭分离,准确入轨,进入椭圆轨道运行。飞船飞行到第5圈实施变轨,进入圆形轨道绕地球飞行。
设“神州”六号飞船质量为m,当它在椭圆轨道上运行时,其近地点距地面高度为h1,飞船速度为v1,加速度为a1;在远地点距地面高度为h2,飞船速度为v2.已知地球半径为R(如图所示),求飞船
(1)由远地点到近地点万有引力所做的功
(2)在远地点的加速度a2
12.已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)v2=,其中G、ME、RE分别是引力常量、地球的质量和半径。已知G=6.67×10-11 N·m2/kg2,c=3.0×108 m/s。根据以上信息,完成下列问题:
(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=2.0×1030 kg,则它的可能最大半径为______________m(结果保留一位有效数字)
(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27 kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙,则宇宙的半径至少为______________(写出表达式)
11.人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动,也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星,以下说法正确的是 ( )
A.近地点速度一定大于7.9 km/s
B.近地点速度一定在7.9 km/s-11.2 km/s之间
C.近地点速度可以小于7.9 km/s
D.远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度
10.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T.下列表达式中正确的是 ( )
A.T=2π B.T=2π
C.T= D.T=
9.2007年4月24日,瑞士天体物理学家斯蒂芬妮·尤德里(右)和日内瓦大学天文学家米歇尔·迈耶(左)拿着一张绘制图片,图片上显示的是在红矮星581(图片右上角)周围的行星系统。这一代号“581c”的行星距离地球约190万亿公里,正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行。现已测出它的质量约是地球的6倍,其表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍,则该行星的半径和地球的半径之比为( )
A. B. 1:1 C. D. 无法确定
7.已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s,则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为( )
A.2km/s B.4 km/s C.4 km/s D.8 km/s
6. “探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是( )
A.天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比
B.两颗卫星的线速度一定相等
C.天体A、B的质量一定相等
D.天体A、B的密度一定相等
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