1. 万有引力定律揭示了天体运动的规律,对于天文学和航天技术的发展有很大的推动作用。
(1) 1970年我国发射的第一颗人造地球卫星“东方红一号”,至今已有五十余载。遥记当年“东方红一号”以某种波让《东方红》乐曲信号“唱响”太空,该波属于(  ) A. 机械波 B. 引力波 C. 物质波 D. 电磁波
(2) “东方红一号”目前仍在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km;后续发射的“东方红二号”卫星运行在赤道上空36000km的同步卫星轨道上。设“东方红一号”在近地点的加速度为 , 线速度为 , “东方红二号”的加速度为 , 线速度为 , 固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 , 线速度为。试比较的大小关系:的大小关系:
(3) (多选题〉2020年12月,“采撷月壤”的嫦娥五号荣耀归来。嫦娥五号是通过“太空水漂”的方式返回地球的。如图所示,返回器关闭发动机后,从a点第一次进入大气层,调整返回器姿态后,经b点升高,再从c点“跳”出大气层,升高到d点后,再次从e点进入大气层返回地球并着陆。则下列说法正确的是(  )

A. 返回器在a、c两点的速度大小相等 B. 返回器在c、e两点的速度大小相等 C. 返回器从c运动到d过程中处于失重状态 D. 返回器从e运动到着陆过程中处于失重状态
(4) 随着人类太空活动日益频繁,太空垃圾给航天活动带来了安全隐患。设某人造卫星绕地球沿椭囫轨道运行,若卫星在距地心r=8000km、速度为v=7km/s时,与一个高速的太空垃圾发生剧烈碰撞,试分析计算,撞击后的卫星碎片速度要达到多大。碎片才能脱离地球引力范围到达无穷远处。(地球半径为6.37×103km,重力加速度g取9.8m/s2
(5) 地球周围存在引力场,类比电场或磁场用假想的线描述引力场,如图甲、乙、丙所示,其中最合理的是图。若地球的质量为M,万有引力常量为G,地球的半径为R,类比电场强度,地球表面的重力场强度大小为

(6) (多选题)学习了广义相对论后,某同学设想通过使空间站围绕过环心并垂直于环面的中心轴旋转,使空间站中的航天员获得“人造重力”解决太空中因长期失重带来的困扰。广义相对论的基本原理是(  )

A. 相对性原理 B. 光速不变原理 C. 等效原理 D. 广义相对性原理 E. 质能关系
(7) 如图所示,空间站的环状管道内侧壁到转轴的距离为r1、外侧壁到转轴的距离为r2.当空间站开始旋转,航天员感受到的“人造重力”的方向为。为使其获得的“人造重力”与其在地面上受到的一样大,空间站的转速应为(地球表面重力加速度为g)。

【考点】
万有引力定律; 卫星问题;
【答案】

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1. “嫦娥”探月

2004年,国务院批准绕月探测工程立项,命名为“嫦娥工程”。2020年12月17日凌晨,“嫦娥五号”携带1731克月球样品满载而归,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。

(1) 2007年10月24日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射,于11月7日进入离月球表面200公里的圆形工作轨道匀速绕行。“嫦娥一号”(  ) A. 处于平衡状态 B. 相同时间内通过的圆弧长度相等 C. 受到月球引力和向心力两个力的作用 D. 受到月球的引力作为向心力
(2) 若月球半径为r,嫦娥一号的圆形工作轨道距离月球表面高度为h,月球质量M,则嫦娥一号在工作轨道上运动的线速度为,运动周期为月球表面的重力加速度为
(3) 如图,“嫦娥”探测器前往月球的过程中,首先进入“停泊轨道”绕地球旋转,在P点变速进入“地月转移轨道”,接近月球时,被月球引力“俘获”,再在“工作轨道”上匀速绕月飞行,然后择机降落。则探测器(  )

A. 在“停泊轨道”上的绕行速度大于7.9km/s B. 在P点加速,然后变轨到转移轨道 C. 在Q点向后喷气,然后变轨到工作轨道 D. 在转移轨道上关闭发动机运行时,嫦娥号和地球的连线在相等时间内扫过的面积相等
(4) “嫦娥”探测器到达距离月球表面5km的位置,立即开动发动机,向(选填“上”、“下”)喷气,减速下行,实施“软着陆”。该过程中,探测器的机械能。(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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