| 研究天体运动规律 题目答案及解析

稿件来源:高途

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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

$2007$$10$$24$日我国首个月球探测器“嫦娥一号”成功发射。

$11$$7$日“嫦娥一号”进入离月球表面$200$公里的圆形工作轨道匀速绕行。则运行过程中“嫦娥一号”$(\qquad)$

["

处于平衡状态

","

相同时间内通过的圆弧长度相等

","

受到月球引力和向心力两个力的作用

","

受到月球的引力作为向心力

"]
[["BD"]]

$\rm A$.“嫦娥一号”在离月球表面$200$公里的圆形工作轨道匀速绕行,速度方向不断改变,即运动状态不断在改变,处于非平衡状态,故$\rm A$错误;

$\rm B$.“嫦娥一号”在离月球表面$200$公里的圆形工作轨道匀速绕行,相同时间内通过的圆弧长度相等,故$\rm B$正确;

$\rm CD$.“嫦娥一号”只受到月球的引力,月球的引力提供向心力,故$\rm C$错误,$\rm D$正确;

故选:$\rm BD$

如图,“嫦娥一号”在月球表面起飞后,一段时间内沿与月面夹角为$\theta$的直线做加速运动。此段时间飞行器发动机的喷气方向可能沿$(\qquad)$

["

方向①

","

方向②

","

方向③

","

方向④

"]
[["C"]]

由于飞行器在月球表面起飞后,一段时间内沿与月面夹角为$\theta$的直线做加速运动,可知其合力方向与速度方向相同,飞行器所受喷气的反冲力与喷气方向相反,又因为飞行器同时受重力作用,故应沿方向③喷射气体;

故选:$\rm C$

若“嫦娥”探月过程中,研究人员发现宇宙中有两颗相距无限远的行星$A$$B$,半径分别为$R_{A}$$R_{B}$。两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方$(r^{3})$与运行周期的平方$(T^{2})$的关系如图所示。若两颗行星自转可以忽略,则则与行星$A$相比,行星$B$$(\qquad)$

["

密度大

","

表面重力加速度小

","

密度小

","

表面重力加速度大

"]
[["D"]]

$\rm AC$.根据万有引力提供向心力得出$\dfrac{GMm}{r^{2}}= m\dfrac{4\pi^{2}r}{T^{2}}$,得$M= \dfrac{4\pi^{2}r^{3}}{GT^{2}}$,根据图像可知,$A$$\dfrac{R^{3}}{T^{2}}$比较$B$的大,所以行星$A$的质量大于行星$B$的质量,由图可知两行星周期相同,又有$\rho=\dfrac{M}{V}= \dfrac{\dfrac{4\pi^{2}R^{3}}{GT_{0}^{2}}}{\dfrac{4\pi R^{3}}{3}}= \dfrac{3\pi}{GT_{0}^{2}}$,所以行星$A$的密度等于行星$B$的密度,故$\rm AC$错误;

$\rm BD$.在星球表面有$\dfrac{GMm}{R^{2}}=mg$,解得$g=\dfrac{GM}{R^{2}}=\dfrac{4\pi^{2}R}{T_{0}^{2}}$,由于$A$的半径大于$B$的半径,故行星$B$表面重力加速度大于行星$A$表面重力加速度,故$\rm B$错误,$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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