21、(2009年浙江卷)19.在討論地球潮汐成因時,地球繞太陽運行軌道與月球繞地球運行軌道可視為圓軌道。已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7×107倍,地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行的軌道半徑的400倍。關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力,以下說法正確的是
A.太陽引力遠大于月球引力
B.太陽引力與月球引力相差不大
C.月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等
D.月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異
答案AD
[解析]
,代入數(shù)據(jù)可知,太陽的引力遠大于月球的引力;由于月心到不同區(qū)域海水的距離不同,所以引力大小有差異。
20、(2009年福建卷)14.“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中,設探測器運行的軌道半徑為r,運行速率為v,當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時
A.r、v都將略為減小
B.r、v都將保持不變
C.r將略為減小,v將略為增大 D. r將略為增大,v將略為減小
答案C
[解析]當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時,引力變大,探測器做近心運動,曲率半徑略為減小,同時由于引力做正功,動能略為增加,所以速率略為增大
19、
(2009年山東卷)18.2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是( )
A.飛船變軌前后的機械能相等
B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度
D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度
答案:BC
[解析]飛船點火變軌,前后的機械能不守恒,所以A不正確。飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力,航天員出艙前后都處于失重狀態(tài),B正確。飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時,根據(jù)
可知,飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度,C正確。飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只有萬有引力來提供加速度,變軌后沿圓軌道運動也是只有萬有引力來提供加速度,所以相等,D不正確。
提示:若物體除了重力、彈性力做功以外,還有其他力(非重力、彈性力)不做功,且其他力做功之和不為零,則機械能不守恒。
根據(jù)萬有引力等于衛(wèi)星做圓周運動的向心力可求衛(wèi)星的速度、周期、動能、動量等狀態(tài)量。由
得
,由
得
,由
得
,
可求向心加速度。
18、(2009年安徽卷)16.大爆炸理論認為,我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。除開始瞬間外,在演化至今的大部分時間內(nèi),宇宙基本上是勻速膨脹的。上世紀末,對1A型超新星的觀測顯示,宇宙正在加速膨脹,面對這個出人意料的發(fā)現(xiàn),宇宙學家探究其背后的原因,提出宇宙的大部分可能由暗能量組成,它們的排斥作用導致宇宙在近段天文時期內(nèi)開始加速膨脹。如果真是這樣,則標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關(guān)系,大致是下面哪個圖像?
![]()
![]()
答案:C
[解析]圖像中的縱坐標宇宙半徑R可以看作是星球發(fā)生的位移x,因而其切線的斜率就是宇宙半徑增加的快慢程度。由題意,宇宙加速膨脹,其半徑增加的速度越來越大。故選C
17、(2009年安徽卷)15.2009年2月11日,俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國的“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片,繞地球運動的軌道都是圓,甲的運行速率比乙的大,則下列說法中正確的是
A.甲的運行周期一定比乙的長 B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的加速度一定比乙的大
答案:D
[解析]由
可知,甲的速率大,甲碎片的軌道半徑小,故B錯;由公式
可知甲的周期小故A錯;由于未知兩碎片的質(zhì)量,無法判斷向心力的大小,故C錯;碎片的加速度是指引力加速度由
得
,可知甲的加速度比乙大,故D對。
16、(2009年四川卷)15.據(jù)報道,2009年4月29日,美國亞利桑那州一天文觀測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星,代號為2009HC82。該小行星繞太陽一周的時間為3.39年,直徑2-3千米,其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動,則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為
A.
B.
C.
D.![]()
答案:A
[解析]小行星和地球繞太陽作圓周運動,都是由萬有引力提供向心力,有
=
,可知小行星和地球繞太陽運行軌道半徑之比為R1:R2=
,又根據(jù)v=
,聯(lián)立解得v1∶v2=
,已知
=
,則v1∶v2=
=
。A正確。
15、(2009年重慶卷)17.據(jù)報道,“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200km和100km,運動速率分別為v1和v2,那么v1和v2的比值為(月球半徑取1700km)
A.
B.
C.
D.![]()
答案:C
[解析]“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月作圓周運動,由萬有引力提供向心力有
=
可得v=
(M為月球質(zhì)量),它們的軌道半徑分R1=1900Km、R2=1800Km,則v1:v2=
。
14、(2009年寧夏卷)15.地球和木星繞太陽運行的軌道都可以看作是圓形的。已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍,則木星與地球繞太陽運行的線速度之比約為
A.0.19 B.0.44 C.2.3 D. 5.2
答案B。
[解析]天體的運動滿足萬有引力充當向心力即
可知
,可見木星與地球繞太陽運行的線速度之比
,B正確。
13、(2009年廣東理科基礎)16.如圖6,一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點,其中M點在軌跡的最右點。不計重力,下列表述正確的是
![]()
A.粒子在M點的速率最大
B.粒子所受電場力沿電場方向
C.粒子在電場中的加速度不變
D.粒子在電場中的電勢能始終在增加
答案.C
[解析]根據(jù)做曲線運動物體的受力特點合力指向軌跡的凹一側(cè),再結(jié)合電場力的特點可知粒子帶負電,即受到的電場力方向與電場線方向相反,B錯。從N到M電場力做負功,減速,電勢能在增加,當達到M點后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點的速度最小A錯,D錯。在整個過程中只受電場力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。
12、(2009年廣東理科基礎)11.宇宙飛船在半徑為R。的軌道上運行,變軌后的半徑為R2,R1>R2。宇宙飛船繞地球做勻速圓周運動,則變軌后宇宙飛船的
A.線速度變小 B.角速度變小
C.周期變大 D.向心加速度變大
答案.D
[解析]根據(jù)
得
,可知變軌后飛船的線速度變大,A錯。角速度變大B錯。周期變小C錯。向心加速度在增大D正確。
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