(2)“嫦娥一号 月球探测卫星变轨后沿圆形轨道环绕月球运行.运行周期为T.求卫星离月球表面的高度. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

据报道,“嫦娥一号”月球探测卫星将于2007年在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射长空.
(1)卫星在竖直发射升空的加速过程中,卫星处于超重状态.设点火后不久,仪器显示某物体对水平地板的压力等于其重量的4倍,求此时飞船的加速度大小.地面附近重力加速度g=10m/s2
(2)卫星变轨后沿圆形轨道环绕月球运行,运行周期为T.已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0.求卫星离月球表面的高度h.

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2007年10月24日,我国第一颗月球探测卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功发射。“嫦娥一号”卫星奔月路线模拟图如下图所示,卫星由地面发射,经过多次变轨后沿地月转移轨道奔向月球。实施近月制动后,卫星被月球捕获,最终在离月球表面200 km的环月圆轨道上运动。已知地球与月球的质量之比为Mm,地球与月球的半径之比为Rr,地球上卫星的第一宇宙速度为v。下列说法中正确的是

       A.卫星在轨道1上运行的周期大于在轨道2上运行的周期

       B.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能

       C.卫星在离月球表面高度为h的环月圆轨道上运行的速率为

       D.卫星在离月球表面高度为h的环月圆轨道上运行的周期为

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2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器成功发射。与“嫦娥一号”的探月轨道不同,“嫦娥三号”卫星不采取多次变轨的方式,而是直接飞往月球,然后再进行近月制动和实施变轨控制,进入近月椭圆轨道。现假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器,探测器在地球表面附近脱离火箭。已知地球中心与月球中心之间的距离约为r =3.8×l05km,月球半径R=l.7×l03 km,地球的质量约为月球质量的81倍。在探测器飞往月球的过程中

A.探测器到达月球表面时动能最小
B.探测器距月球中心距离为3.8×l04 km时动能最小
C.探测器距月球中心距离为3.42×l05km时动能最小
D.探测器距月球中心距离为1.9×l05 km时动能最小

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2013年12月2日,“嫦娥三号”探测器成功发射。与“嫦娥一号”的探月轨道不同,“嫦娥三号”卫星不采取多次变轨的方式,而是直接飞往月球,然后再进行近月制动和实施变轨控制,进入近月椭圆轨道。现假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器,探测器在地球表面附近脱离火箭。已知地球中心与月球中心之间的距离约为r =3.8×l05km,月球半径R=l.7×l03 km,地球的质量约为月球质量的81倍。在探测器飞往月球的过程中
A.探测器到达月球表面时动能最小
B.探测器距月球中心距离为3.8×l04 km时动能最小
C.探测器距月球中心距离为3.42×l05km时动能最小
D.探测器距月球中心距离为1.9×l05 km时动能最小

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我国绕月探测工程已正式启动,按照计划,我国的月球探测工程分“绕、落、回”三个发展阶段.目前实施的第一期工程“嫦娥一号”探测卫星已经发射升空,正围绕月球飞行,获取月球的表面的三维影像,分析月球表面有用的元素含量和物质类型的分布特点,探测月壤厚度,探测地月空间的环境;第二期工程发射月球探测器登陆月球;第三期工程实现月球巡视勘察与采样返回.

如图所示,登月探测器先绕月球做圆周运动(轨道1),在A点变轨,于是探测器将沿新的椭圆轨道运行(轨道2),在B点实施着陆(A、B点分别是椭圆轨道的远月点和近月点).关于上述的登月探测器,下列说法中正确的是

A.

要实现上述的变轨,探测器必须在A点处向后做短时间喷气

B.

在1、2轨道相切处的A点,加速度a1>a2

C.

在椭圆轨道上,A、B两点的速率vA<vB

D.

在椭圆轨道上,A、B两点的加速度aA<aB

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题号

1

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10

答案

A

C

BCD

B

BD

BC

C

AD

B

BD

11.(12分)

(1)①,物体质量的倒数;③,(当地)重力加速度g;(每空1分)

(2)①表格如下:(3分)

位置

1

2

3

4

5

6

t/s

 

 

 

 

 

 

s/m

 

 

 

 

 

 

②  t  t2   (每空1分)处理方法:尝试作出s―t图,看是否是直线,若不是再作出s―t2图。(3分)

12.(11分)

(1) ②   ……………………………(3分)

   ……………………………(3分)

④斜面倾角(或填h的数值)   ……………………………(2分)

(2)C   ……………………………(3分)

13.(14分)

解:(1)当f=mg时,雨点达到最终速度,则有得(7分)

(2)由牛顿第二定律得            ………(2分)

    ……………………………………(3分)

解得,即。……………………(2分)

14.(14分)

解:不正确。………………………………………………………………(2分)

因为在重锤与柱桩碰撞过程中系统机械能有损失。(或碰撞过程中重锤与柱桩之间的弹力做的总功不为零)…………………………………………(2分)

正确解答如下:

设重锤打击柱桩时的速度为v0,根据机械能守恒定律,有

    得  ……………………………………………(2分)

重锤打击柱桩后共速,设为v,根据动量守恒定律,有mv0=(M+m)v   (2分)

之后,重锤与柱桩一起向下运动直至静止,设柱桩进入地面的深度为h,

根据动能定理,有   ………………(2分)

联立求得    ……  (4分)

15.(14分)

解:塑料吸盘落地时间:…………………(2分)

塑料吸盘的水平位移   ……………………(2分)

(1)如果塑料吸盘落地时,火车已经停下来:

火车的位移    ……………………………………(2分)

-    ……………………………………(3分)

(2)如果塑料吸盘落地时,火车还没有停下来:

火车的位移     ……………………………………(2分)

   ……………………………………(3分)

16.(14分)

解:(1)设月球表面重力加速度为g,据运动分解,由图可知

 ……………………… (2分)

其中    =gt …………………… (1分)

解得   ………… (1分)

根据    ……………………………(2分)

解得    ……………………………(2分)

(2)设月球质量为M,卫星质量为m,由万有引力定律和牛顿第二定律

    …………………(2分)

在月球表面附近对任一物体 ………………(2分)

解得卫星离月球表面的高度 ………………(2分)

17.(14分)

(1)对气球和小石块整体,设地面的支持力为FN,由平衡条件在竖直方向有

FN=(m 1+m2)g ―F    ……………………………(3分)

由于式中FN是与风速v无关的恒力,故气球连同小石块一起不会被吹离地面(2分)

(2)将气球的运动分解成水平方向和竖直方向的两个分运动,当其速度达到最大时,气球在水平方向做匀速运动,有   vx=v   ………………………………………(2分)

气球在竖直方向亦做匀速运动,有   m2g+kvy=F    ……………………(2分)

气球的最大速度        …………………………………(2分)

联立求得            ………………(3分)

18.(17分)

解:(1)假设A车第一次碰到挡板前一直做加速运动对车A,由动能定理有

    ……………………………(2分)

代入数据解得vA=0.30m/s …………………………… (1分)

车碰到挡板前,车A和滑块B组成的系统动量守恒,有(2分)

将vA=0.30m/s和其它数据代入解得

vB=1.14m/s    ……………………………(1分)

此时vB>vA,说明此前滑块B一直与车A发生相对滑动,车A一直加速.(1分)

因此车碰到挡板前,车A和滑块B的速度分别是

vA=0.30m/s,vB=1.14m/s    ……………………………(2分)

(2)假设车A第二次碰到挡板之前,滑块B已经停在车上,则车从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内,车A和滑块B组成的系统动量守恒,取向右方向为正方向,有    ……(2分)

代入数据解得v′=0.24m/s(方向向右)……………………………(1分)

因为v′<vA,说明车A从第一次碰到挡板之后到第二次碰到挡板之前的这段时间内,车A先向左做减速运动,再向右做加速运动,最后A、B保持匀速运动直到第二次碰撞挡板。…………………………………………………(2分)

车A第二次碰到挡板之后,系统的总动量方向向左,由动量守恒定律可得

   ……………………………(2分)

代入数据解得v″=-0.06m/s(负号方向向左) …………………………(1分)

……………………………………(4分)

            ……………………………………(3分)

 


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