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1. 我国未来将实行登月计划。假设登月后,宇航员通过发射一环绕月球表面做匀速圆周运动的小卫星来测量月球的密度,已知引力常量为
, 月球可视为均匀球体,宇航员只需要测量的一个物理量是( )
A.
小卫星的质量
B.
小卫星的周期
C.
月球的半径
D.
月球表面的重力加速度
【考点】
万有引力定律;
【答案】
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单选题
普通
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1. 天问一号探测器在距火星表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,已知引力常量为G,火星的半径为R,火星的质量为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
容易
2. 2013年6月11日17时38分,中国长征二号F运载火箭点火起飞,将“神舟十号”载人飞船发射升空。升空后和目标飞行器天宫一号对接。20日上午10时许,航天员王亚平在空间站“天宫一号”进行了中国的首次太空授课,展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。“神舟十号”的成功发射标志着中国已经拥有了一个可以实际应用的天地往返运输系统。“神舟十号”围绕地球做圆周运动,是由于受到万有引力作用,发现万有引力定律的物理学家是( )
A.
开普勒
B.
牛顿
C.
伽利略
D.
麦克斯韦
单选题
容易
3. 潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在( )
A.
a处最大
B.
b处最大
C.
c处最大
D.
a、c处相等,b处最小
单选题
容易
1. 2023年7月20日21时40分,经过约8小时的出舱活动,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮密切协同,圆满完成出舱活动全部既定任务。如图,核心舱组合体在离地高度为h处,绕地球做匀速圆周运动。若核心舱与地球中心的连线在单位时间内扫过的面积为
, 已知地球半径为R,引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.
航天员相对核心舱静止时,所受合外力为零
B.
核心舱的运行周期为
C.
航天员在8小时的出舱活动中,将绕地球转过
周
D.
地球的密度为
单选题
普通
2. 火星半径约为地球半径的一半,火星质量约为地球质量的
。一位宇航员连同宇航服在火星表面受到的重力大小G
火
= 400 N,地球表面的重力加速度大小g = 10 m/s
2
, 忽略地球和火星的自转,则宇航员连同宇航服的质量为( )
A.
70 kg
B.
80 kg
C.
90 kg
D.
100 kg
单选题
普通
3. 某星系中有一颗质量分布均匀的行星,其半径为R,将一质量为m的物块悬挂在弹簧测力计上,在该行星极地表面静止时,弹簧测力计的示数为F;在赤道表面静止时,弹簧测力计的示数为
。已知引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.
该行星的自转周期为
B.
该行星的质量为
C.
该行星赤道处的重力加速度为
D.
该行星的密度为
单选题
普通
1. 中国的月球计划分为“绕月—探月—登月”三步,并预计在2030年前实现登月计划。假设在不久的将来,中国载人飞船在月球表面成功着陆,宇航员在月球表面将一小球以初速度
竖直向上抛出,经时间t小球落回抛出点。已知万有引力常量G、月球的半径R和
, 忽略月球的自转。求月球的平均密度。
解答题
普通
2. 质量为m
1
、m
2
的甲、乙两物体间的万有引力,可运用万有引力定律F=G
计算,则下列说法正确的是( )
A.
若m
1
>m
2
, 甲对乙的万有引力大于乙对甲的万有引力
B.
甲对乙的万有引力的大小与乙对甲的万有引力的大小总相等
C.
甲对乙的作用力和乙对甲的作用力是一对平衡力
D.
若只将第三个物体放在甲、乙两物体之间,甲、乙之间的万有引力不变
多选题
容易
3. 小球在地球表面做竖直上抛运动到达最高点所用的时间为t,现该小球在太阳系外某星球A表面以相同的初速度做竖直上抛运动到达最高点所用的时间为t'。已知地球表面重力加速度为g,系外星球A的半径为R,引力常量为G,不考虑星球自转和大气阻力,下列说法正确的是( )
A.
系外星球A的质量
B.
系外星球A的质量
C.
在系外星球A发射的卫星的最小周期
D.
在系外星球A发射的卫星的最小周期
多选题
容易
1. 某星球的质量为M,半径为R,若航天员(戴着绝缘手套)在该星球表面将一质量为m、电荷量为+q(q>0)的带电小球从A点竖直向上抛出,经
时间,小球的速度减为零,此时在空间中加上方向竖直向上的匀强电场,经
时间后,仅将电场反向,再经
时间,小球恰返回到A点。已知小球所受电场力大于小球自身重力,引力常量为G。忽略该星球的自转,求:
(1)
星球表面处的重力加速度大小;
(2)
电场强度的大小。
解答题
困难
2. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为
的斜面顶端
处,沿水平方向以初速度
抛出一个小球,如图所示,经时间
小球落在斜面上
处。空气阻力不计,月球半径为
, 引力常量为
。求:
(1)
月球表面的重力加速度
;
(2)
如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?
解答题
普通
3. 人类一直以来对月球充满了好奇和向往,各国也加快了对月球的探索。2024年5月3日“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在我国文昌航天发射场发射,“嫦娥六号”探测器在月球着陆,并在月球表面采样成功。假设“嫦娥六号”探测器在月球表面做了一个单摆实验,测得单摆的摆长为
, 周期为
。某学校高二(1)班观看了这个场景,想根据单摆实验测出地球表面的重力加速度,某同学在实验室做了一个单摆实验,用刻度尺测得单摆的摆长为
, 周期为
, 不考虑地球和月球的自转。已知月球半径为
, 引力常量为
。求:
(1)
月球表面重力加速度和地球表面的重力加速度大小之比;
(2)
月球的平均密度。
解答题
普通
1. 在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a–x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍,则( )
A.
M与N的密度相等
B.
Q的质量是P的3倍
C.
Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D.
Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
多选题
困难
2. 2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆,在探测器“奔向”月球的过程中,用
h
表示探测器与地球表面的距离,
F
表示它所受的地球引力,能够描F随h变化关系的图像是( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3.
我国即将发射“天宫二号”空间实验室,之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是( )
A.
使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B.
使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C.
飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
D.
飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
单选题
普通