不能估算太阳对地球的吸引力,选项D错误。
13.(2019·福建泉州模拟)我国已掌握高速半弹道跳跃式再入返回技术,为“嫦娥五号”飞船登月并执行月面取样返回任务奠定了基础.如图所示虚线为地球的大气层边界,返回器与服务舱分离后,从a点无动力滑入大气层,然后从c点“跳”出,再从e点“跃”入,实现多次减速,可避免损坏返回器.d点为轨迹的最高点,离地心的距离为r,返回器在d点时的速度大小为v,地球质量为M,引力常量为G.则返回器( )
A.在b点处于失重状态 GMC.在d点时的加速度大小为r2 【答案】C
B.在a、c、e点时的动能相等 D.在d点时的速度大小v>
GMr
【解析】 返回器在b点处的加速度方向背离地心,应处于超重状态,选项A错误;返回器从a到c的过程中由于空气阻力对其做负功,返回器的动能减小,从c到e的过程中只有万有引力做功,机械能守恒,所以返回器在a、c、e三点的速度大小应满足va>vc=ve,动能不相等,选项B错误;在d点时返回器受到的GMmGM2合力等于万有引力,即r=mad,所以加速度大小ad=r2,选项C正确;在d点时返回器做近心运动,其所受到的万有引力大于其所需的向心力,所以速度大小v<
GM
r,选项D错误.
14.(2019河北邯郸一模)2019年1月3日,我国成功发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆,开启了人类探测月球的新篇章。若月球的质量是地球的、半径是地球的,“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为月球半径的q倍,地球的第一宇宙速度为v1,则下列说法正确的是( ) A.“嫦娥四号”的发射速度小于v1
B.月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为
C.月球的第一宇宙速度为
D.“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为【答案】D
【解析】第一宇宙速度是最小的发射速度,可知“嫦娥四号”的发射速度大于v1,故A错误。根据星球表面的重力加速度g=
得
,月球的质量是地球的、半径是地球的,则月球表面和地球表面的重力
加速度大小之比为,故B错误。根据得星球的第一宇宙速度v=,月球的质量是地球的
、半径是地球的,则,解得月球的第一宇宙速度,故C错误。由C选项知,月
球的第一宇宙速度,“嫦娥四号”绕月球运行的速度v=,而,则
,故D正确。
15.(2019全国考试大纲调研卷3)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0,若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A. 从P到M所用的时间等于 B. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大 C. 从P到Q阶段,速率逐渐变小
D. 从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功 【答案】CD
【解析】 由行星运动的对称性可知,从P经M到Q点的时间为T0,根据开普勒第二定律可知,从P到M运动的速率大于从M到Q运动的速率,可知从P到M所用的时间小于T0,选项A错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,故机械能守恒,选项B错误;根据开普勒第二定律可知,从P到Q阶段,速率逐渐变小,选项C正确;海王星受到的万有引力指向太阳,从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功,选项D正确.
16.(2017年4月浙江选考)如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径
是火星的n倍,质量为火星的k倍。不考虑行星自转的影响,则( )
A.金星表面的重力加速度是火星的
k倍 nB.金星的“第一宇宙速度”是火星的C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 【答案】B
k倍 n【考点】本题主要考察知识点:天体运动
2MRgk金火金==【解析】由黄金代换公式GM=gR2可知重力加速度g=GM/R2,所以,选项A错误,由万g火M火R金2n2Mmv12GM有引力提供近地卫星做匀速圆周运动的向心力可知G2=m,解得v1=,所以RRRM金R火v1金k==,选项B正确;由高轨道低速大周期知,金星做圆周运动的加速度较大,周期较小,
M火R金v1火n选项CD错误。
17.2017年三名美国科学家获本年度诺贝尔物理学奖,用以表彰他们在引力波研究方面的贡献。人类首次发现了引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞(质量分别为26个和39个太阳质量)互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径,两个黑洞的总质量为M,两个黑洞间的距离为L,其运动周期为T,则( )
A. 黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量
B. 黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度 C. 两个黑洞间的距离L一定,M越大,T越大 D. 两个黑洞的总质量M一定,L越大,T越大 【答案】BD
【解析】设两个黑洞质量分别为mA、mB,轨道半径分别为RA、RB,加速度为ω,由万有引力定律可知:
,
,
,得
,而
,黑洞A的质量小于黑洞B的
质量,选项A错误;错误;D正确;故选BD。
, ,选项B正确;,又因为,故,选项C
2020年高考物理十四大必考经典专题10 天体运动的“四类热点”问题
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