设想在地面上通过火箭将质量为m的“人造小月亮”送入月球轨道,至少需要做功W.若月球的轨道半径为R,地球半径为r,地球表面处的重力加速度为g,不考虑月球对“人造小
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设想在地面上通过火箭将质量为m的“人造小月亮”送入月球轨道,至少需要做功W.若月球的轨道半径为R,地球半径为r,地球表面处的重力加速度为g,不考虑月球对“人造小
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设想在地面上通过火箭将质量为m的“人造小月亮”送入月球轨道,至少需要做功W.若月球的轨道半径为R,地球半径为r,地球表面处的重力加速度为g,不考虑月球对“人造小月亮”的影响,忽略空气阻力,取地面为零势能面.则“人造小月亮”在月球轨道上运行时( )
A.动能为
B.动能为
C.势能为mgR
D.势能为W-
答案
BD
解析
“人造小月亮”在月球轨道上运行时,月球对它的万有引力提供向心力,即
G
=m
①
又在地球表面的物体满足m′g=G
②
由①②两式联立解得E
k
=
mv
2
=
,故A错B对.又地面为零势能面,将“人造小月亮”送入月球轨道至少需做功W,故由功能关系有E
k
+E
p
=W,所以E
p
=W-E
k
=W-
,故C错D对.
举一反三
随着我国“嫦娥工程”启动,我国航天的下一目标是登上月球,古人幻想的“嫦娥奔月”将变成现实.假若宇航员乘飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验仪器:
A.计时表一只
B.弹簧秤一只
C.已知质量为m的物体一个
D.天平一只(附砝码一盒)
已知宇航员在绕行时及着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求月球的半径R及月球的质量M(已知万有引力常量为G).
(1)两次测量所选用的器材分别为____________、____________、____________.(用选项符号表示)
(2)两次测量的物理量是____________、____________.
(3)试用所给物理量符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R=____________,M=____________.
题型:不详
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为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上.已知地球表面的重力加速度取g="10" m/s
2
,地球半径R="6" 400 km.求:
(1)某人在地球表面用弹簧测力计称得视重800 N,站在升降机中,当升降机以加速度a=g(g为地球表面处的重力加速度)垂直地面上升,这时此人再一次用同一弹簧测力计称得视重为850 N,忽略地球公转的影响,求升降机此时距地面的高度;
(2)如果把绳的一端搁置在同步卫星上,绳的长度至少为多少?
题型:不详
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假如卫星绕行星做匀速圆周运动,卫星离行星表面越近,则
A.周期越长
B.向心加速度越小
C.角速度越小
D.线速度越大
题型:不详
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当人造地球卫星进入轨道做匀速圆周运动后,下列叙述中正确的是
A.在任何轨道上,地球球心都在卫星的轨道平面内
B.卫星运动速度一定不超过7.9km/s
C.卫星内的物体仍受重力作用,并可用弹簧测力计直接测出所受重力的大小
D.同步卫星运行轨道在赤道正上方
题型:不详
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我国在2007年10月发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设“嫦娥1号”卫星环绕月球做圆周运动,在此圆轨道上运行周期为
T
。已知探月卫星轨道半径为
R
,引力常数为
G
。试求出:
(1)月球的质量;
(2)若月球表面的重力加速度为
g
,求月球的半径。
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