20.如圖所示,一飛行器圍繞地球沿半徑為r的圓軌道1運(yùn)動(dòng).經(jīng)P點(diǎn)時(shí),啟動(dòng)推進(jìn)器短時(shí)間向后噴氣使其變軌,2、3是與軌道1相切于P點(diǎn)的可能軌道.則飛行器( 。
A.變軌后將沿軌道3運(yùn)動(dòng)
B.變軌后相對于變軌前運(yùn)行周期變長
C.飛行器變軌前在軌道1上運(yùn)行速度大于7.9km/s
D.飛行器變軌前、后在兩軌道上經(jīng)P點(diǎn)的加速度大小相等

分析 根據(jù)萬有引力與向心力的關(guān)系,判斷飛行器是做離心運(yùn)動(dòng)還是近心運(yùn)動(dòng),根據(jù)橢圓軌道半長軸和圓軌道半徑的大小比較,結(jié)合開普勒第三定律判斷周期的變化.根據(jù)牛頓第二定律比較變軌前后在P點(diǎn)的加速度大。

解答 解:A、飛行器在軌道1上做圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力等于向心力,在P點(diǎn),啟動(dòng)推進(jìn)器短時(shí)間向后噴氣,速度增大,萬有引力不夠提供向心力,做離心運(yùn)動(dòng),變軌后將沿軌道2運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤.
B、變軌后軌道2的半長軸大于軌道1的半徑,根據(jù)開普勒第三定律知,變軌后相對于變軌前運(yùn)行的周期變長,故B正確.
C、7.9km/s是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度,可知飛行器變軌前在軌道1上運(yùn)行的速度小于7.9km/s,故C錯(cuò)誤.
D、飛行器變軌前后,在P點(diǎn)所受的萬有引力大小相等,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度大小相等,故D正確.
故選:BD.

點(diǎn)評 能根據(jù)飛行器向后噴氣判斷飛行器速度的變化,再根據(jù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件求確定物體做離心運(yùn)動(dòng),熟知飛行器變軌原理是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.2016年4月18日出現(xiàn)了水星東大距,為觀測水星的最佳時(shí)間.大距為地內(nèi)行星(水星和金星)從地球上看上去離太陽最遠(yuǎn)的一點(diǎn).從地球上看,地內(nèi)行星在太陽東邊時(shí)為東大距,在太陽西邊時(shí)為西大距,如圖所示.已知水星到太陽的平均距離約為0.4天文單位(1天文單位約為太陽與地球間的平均距離),金星到太陽的平均距離約為0.7天文單位,地內(nèi)行星與地球可認(rèn)為在同一平面內(nèi)的圓軌道上運(yùn)動(dòng),地球的自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相同,則下列說法中正確的是( 。
A.水星的公轉(zhuǎn)周期約為0.4年
B.金星的加速度約為水星的加速度3倍
C.相鄰兩次東大距的時(shí)間間隔τ有:金星的τJ較水星的τS
D.大距時(shí)金星、水星與太陽關(guān)于觀察者的夾角θJ:θS=7:4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,虛線右端存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外,正方形金屬框電阻為R,邊長為L,自金屬框從左邊界進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí),在外力作用下由靜止開始,以垂直于磁場邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場區(qū)域,t1時(shí)刻金屬框全部進(jìn)入磁場.若外力大小為F,線框中電功率的瞬時(shí)值為P,線框磁通量的變化率為$\frac{△Φ}{△t}$,通過金屬框橫截面的電荷量為q,則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象正確的是( 。
A.B.C.D.

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8.嫦娥二號衛(wèi)星已成功發(fā)射,這次發(fā)射的衛(wèi)星直接進(jìn)入近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道后直接奔月.當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)月球附近的特定位置時(shí),衛(wèi)星就必須“急剎車”,也就是近月制動(dòng),以確保衛(wèi)星既能被月球準(zhǔn)確捕獲,又不會(huì)撞上月球,并由此進(jìn)入近月點(diǎn)100公里、周期12小時(shí)的橢圓軌道a.再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整,進(jìn)入100公里的近月圓軌道b.軌道a和b相切于P點(diǎn),如右圖所示.下列說法正確的是(  )
A.嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2 km/s
B.嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s
C.嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的速度相同
D.嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點(diǎn)的加速度相同

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15.下列關(guān)于公式mg=G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$的說法正確的是( 。
A.對任何星球表面的物體都成立
B.忽略地球自轉(zhuǎn)時(shí),可用此公式求出地球質(zhì)量
C.對月球表面的物體應(yīng)用此公式時(shí),g為地球引力在月球軌道處產(chǎn)生的重力加速度
D.黃金代換式GM=gR2只能用在近地衛(wèi)星的研究上

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.一物體從某行星表面豎直向上拋出.從拋出瞬間開始計(jì)時(shí),得到物體相對于拋出點(diǎn)的位移x與所用時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,已知該星球半徑R=8×105Km以下說法中正確的是( 。
A.物體拋出時(shí)的初速度大小為4m/s
B.該行星質(zhì)量的數(shù)量級為1028Kg
C.該行星表面的重力加速度大小為4m/s2
D.該行星的第一宇宙速度為V1=40km/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.為探測某未知天體的質(zhì)量和密度等情況,科學(xué)家們做了如下的假設(shè)或?qū)嶒?yàn):
(1)假設(shè)在半徑為R的某天體上發(fā)射一顆該天體的衛(wèi)星,若這顆衛(wèi)星距該天體表面的高度為h,測得在該處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則該天體的質(zhì)量是多少?
(2)若用彈簧測力計(jì)測得在該星體表面質(zhì)量為m的物體的重力為F,則該星體的密度是多少?

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9.“嫦娥三號”探月衛(wèi)星于2013年12月2日凌晨在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,將實(shí)現(xiàn)“落月”的新階段.若已知引力常量為G,地球的半徑R,月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1、周期為T1,“嫦娥三號”探月衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)月軌道半徑為r2、周期為T2,不計(jì)其他天體的影響,根據(jù)題目條件可以( 。
A.求出“嫦娥三號”探月衛(wèi)星的質(zhì)量B.求出月球與地球之間的萬有引力
C.得出$\frac{{{r}_{1}}^{3}}{{{T}_{1}}^{2}}$=$\frac{{{r}_{2}}^{3}}{{{T}_{2}}^{2}}$D.求出地球的密度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.若有一艘宇宙飛船在某一行星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其周期為T,引力常量為G,該行星的自轉(zhuǎn)周期為T0,那么該行星的平均密度為(  )
A.$\frac{G{T}^{2}}{3π}$B.$\frac{3π}{G{T}_{0}^{2}}$C.$\frac{3π}{G{T}^{2}}$D.$\sqrt{\frac{3π}{G{T}^{2}}}$

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