4.2014年11月1日,嫦娥五號(hào)再入返回飛行試驗(yàn)返回器在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域順利著陸,這標(biāo)志著中國(guó)探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)獲得圓滿成功.若該試驗(yàn)器在地球表面的重力為G1,在月球表面的重力為G2,已知地球半徑為R1,月球半徑R2,地球表面處的重力加速度為g,則下列說法中正確的是( 。
A.月球表面處的重力加速度為$\frac{{G}_{1}g}{{G}_{2}}$
B.月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為$\frac{{G}_{2}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{1}{{R}_{1}}^{2}}$
C.該試驗(yàn)器在靠近月球表面軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=2π$\sqrt{\frac{{G}_{1}{R}_{2}}{{G}_{2}{R}_{1}}}$
D.月球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為$\sqrt{\frac{{G}_{2}{R}_{2}}{{G}_{1}{R}_{1}}}$

分析 衛(wèi)星在地球表面的重力為G1,地球表面處的重力加速度為g,由G1=mg,求出衛(wèi)星的質(zhì)量,再G2=mg求出g.根據(jù)g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$.衛(wèi)星在距月球表面軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),由月球的萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出衛(wèi)星的周期.

解答 解:A、根據(jù)地球表面萬有引力等于重力得
G1=mg=$\frac{GMm}{{{R}_{1}}^{2}}$  ①
根據(jù)月球表面萬有引力等于重力得
G2=mg′=$\frac{GM′m}{{{R}_{2}}^{2}}$  ②
衛(wèi)星在地球表面的重力為G1,到達(dá)月球表面附近繞月飛行時(shí)受月球的引力為G2,
所以月球表面重力加速度g′=$\frac{{G}_{2}}{{G}_{1}}g$.故A錯(cuò)誤;
B、聯(lián)立①②得:$\frac{M′}{M}=\frac{{G}_{2}{{R}_{2}}^{2}}{{G}_{1}{{R}_{1}}^{2}}$.故B正確;
C、試驗(yàn)器到達(dá)月球表面附近繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬有引力提供向心力得
$\frac{GM′m}{{{R}_{2}}^{2}}$=$\frac{{{m4π}^{2}R}_{2}}{{T}^{2}}$  ③
聯(lián)立以上公式解得:T=2π$\sqrt{\frac{{G}_{1}{R}_{2}}{{G}_{2}g}}$,故C錯(cuò)誤;
D、試驗(yàn)器到達(dá)月球表面附近繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬有引力提供向心力得
$\frac{GM′m}{{{R}_{2}}^{2}}$=$\frac{m{v}_{2}^{2}}{{R}_{2}}$   ④
在地球表面:$\frac{GMm}{{{R}_{1}}^{2}}$=$\frac{m{v}_{1}^{2}}{{R}_{1}}$  ⑤
聯(lián)立得:$\frac{{v}_{2}}{{v}_{1}}=\sqrt{\frac{{G}_{2}{R}_{2}}{{G}_{1}{R}_{1}}}$.故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評(píng) 萬有引力在天體中的運(yùn)動(dòng),主要是萬有引力充當(dāng)向心力,注意向心力的表達(dá)有多種形式,應(yīng)靈活選擇.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度的實(shí)驗(yàn)中,使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有兩種,一種是電火花計(jì)時(shí)器,另一種是電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,其中電火花計(jì)時(shí)器工作電壓是220V交流電壓,當(dāng)電源的頻率是50Hz時(shí),每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).
(2)除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有ACF.(多選,填選項(xiàng)代號(hào),錯(cuò)選、漏選均不得分)
A.電壓合適的50Hz交流電源   B.電壓可調(diào)的直流電源   C.刻度尺     D.秒表      E.天平      F.重錘
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,下列做法正確的是AD.(錯(cuò)選漏選均不得分)
A.先接通電源,再使紙帶運(yùn)動(dòng)
B.先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處
(4)實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的一條紙帶,從比較清晰的點(diǎn)開始起,分別標(biāo)上計(jì)數(shù)點(diǎn)0、1、2、3、4…,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,量得0與1兩點(diǎn)間的距離x1=4.00cm,1與2兩點(diǎn)間的距離x2=6.00cm,2與3兩點(diǎn)間的距離x3=8.00cm.則打下測(cè)量點(diǎn)2時(shí)小車的速度大小為0.7m/s,打下0點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.3m/s,小車的加速度大小為2.0m/s2

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15.下列對(duì)公式的應(yīng)用,理解正確的是( 。
A.公式E=$\frac{F}{q}$和E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的
B.公式I=$\frac{U}{R}$和R=$\frac{U}{I}$對(duì)任何電路的電流和電阻的計(jì)算都是適用的
C.公式WAB=qUAB對(duì)任何電場(chǎng)的電場(chǎng)力做功的計(jì)算都是適用的
D.公式P=UI和P=I2R對(duì)任何電路的電功率和熱功率計(jì)算都是一樣適用的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.如圖所示,甲、乙兩電路中電源電動(dòng)勢(shì)均為E=12V,內(nèi)阻均為r=3Ω,電阻R0=1Ω,直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R0′=1Ω,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1、R2使甲、乙兩電路的電源輸出功率均為最大,且此時(shí)電動(dòng)機(jī)剛好正常工作.已知電動(dòng)機(jī)的額定功率為6W,求:
(1)電動(dòng)機(jī)的焦耳熱功率P;
(2)此時(shí)滑動(dòng)變阻器R1、R2連入電路部分的阻值.

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19.在如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)E=3V,內(nèi)阻r=1Ω,電流表滿偏電流為10mA,電流表內(nèi)阻為7Ω,A,B為接線柱.
(1)用一條導(dǎo)線把A,B直接連接起來,此時(shí),應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏?
(2)調(diào)至滿偏后保持R1阻值不變,在A,B間接入一個(gè)電阻R2=300Ω,電流表指針指著多少刻度的位置?
(3)如果把任意電阻R接在A,B間,電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系?
(4)其實(shí),這就是歐姆表的原理,請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的電流表表盤上選三個(gè)位置,對(duì)應(yīng)標(biāo)出電阻值.通過所標(biāo)數(shù)據(jù)可以得到哪些信息?

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9.一段細(xì)線的一端栓一小球,手握細(xì)線的另一端,讓小球在距離地面高度為h的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),若突然松手(細(xì)線對(duì)小球的影響忽略不計(jì)),小球?qū)ⅲā 。?table class="qanwser">A.繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)B.做平拋運(yùn)動(dòng),落向地面C.沿軌道切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.做自由落體運(yùn)動(dòng),落向地球

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16.某質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),不發(fā)生變化的物理量是ACD,變化的BEF.(選填下列字母)
A.周期 B.線速度 C.線速度大小 D.角速度 E.向心力 F.向心加速度.

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13.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,某次實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,用毫米刻度尺測(cè)量情況如圖所示,紙帶上A、C兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為0.04s,紙帶在A、C間的平均速度為0.35m/s,已求得在A、D間的平均速度為0.42m/s,那么在兩個(gè)平均速度中,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度更接近于0.35m/s.

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17.如圖所示,點(diǎn)電荷Q固定,虛線是帶電量為q的微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,微粒的重力不計(jì),a、b是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn),b離Q較近,下列判斷正確的是( 。
A.Q與q是同種電荷
B.不管Q帶什么性質(zhì)的電荷,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比b點(diǎn)的小
C.微粒通過a、b兩點(diǎn)時(shí),加速度方向都是沿軌跡的切線方向
D.微粒通過a時(shí)的速率比通過b時(shí)的速率大

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