高中 | 研究天体运动规律 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 研究天体运动规律题目答案及解析如下,仅供参考!

必修2

第六章 万有引力与航天

6.4 万有引力理论的成就

研究天体运动规律

轨道舱与返回舱的组合体,绕质量为$M$的行星做半径为$r$的圆周运动,轨道舱与返回舱的质量比为$5 : 1$。如图所示,轨道舱在$P$点沿运动方向向前弹射返回舱,分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为$2\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$$G$为引力常量,此时轨道舱相对行星的速度大小为$(\qquad)$

["

$\\dfrac{2}{5}\\sqrt{\\dfrac{GM}{r}}$

","

$\\dfrac{3}{5}\\sqrt{\\dfrac{GM}{r}}$

","

$\\dfrac{4}{5}\\sqrt{\\dfrac{GM}{r}}$

","

$\\sqrt{\\dfrac{GM}{r}}$

"]
[["C"]]

轨道舱与返回舱的质量比为$5 : 1$,设返回舱的质量为$m$,则轨道舱的质量为$5m$,总质量为$6m$

根据题意组合体绕行星做圆周运动,根据万有引力定律有$G\dfrac{M \cdot 6m}{r^{2}}=6m\dfrac{v^{2}}{r}$

可得做圆周运动的线速度为$v=\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

弹射返回舱的过程中组合体动量守恒,有$6mv=5mv_{1}+mv_{2}$

由题意$v_{2}=2\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

带入解得$v_{1}=\dfrac{4}{5}\sqrt{\dfrac{GM}{r}}$

故选:$\rm C$

高中 | 研究天体运动规律题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
我国研制的“天问二号”探测器,任务是对伴地小行星及彗星交会等进行多目标探测。某同学提出探究方案,通过释放卫星绕小行星进行圆周运动,可测得小行星半径和质量。为探测某自转周期为的小行星,卫星先在其同步轨道上运行,测得距离小行星表面高度为,接下来变轨到小行星表面附近绕其做匀速圆周运动,测得周期为。已知引力常量为,不考虑其他天体对卫星的引力,可根据以上物理得到,。下列选项正确的是 某人造地球卫星运行轨道与赤道共面,绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号,位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示,为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动,地球质量为,万有引力常量为。则该卫星轨道半径为 国际编号为的小行星绕太阳公转的周期约为年,该小行星与太阳系内八大行星几乎在同一平面内做圆周运动。规定地球绕太阳公转的轨道半径为,八大行星绕太阳的公转轨道半径如下表所示。忽略其它行星对该小行星的引力作用,则该小行星的公转轨道应介于 随着我国航天事业飞速发展,人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力,不考虑自转,该星球可视为质量分布均匀的球体,半径为,表面重力加速度为。质量为的飞行器与星球中心距离为时,引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动,则发射初速度为 年月日,我国天宫空间站的“天和”核心舱发射成功,核心舱的运行轨道距地面高度为,则核心舱 嫦娥五号是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。年月日,嫦娥五号从椭圆环月轨道变轨为圆形环月轨道,环月轨道对应的周期为,离月面高度为,如图所示。已知月球半径为,万有引力常量为。求:
今日推荐