19.2013年12月15日4時35分,嫦娥三號著陸器與巡視器分離,“玉兔號”巡視器順利駛抵月球表面.如圖所示是嫦娥三號探測器攜“玉兔號”奔月過程中某階段運(yùn)動示意圖,關(guān)閉動力的嫦娥三號探測器在月球引力作用下向月球靠近,并將沿橢圓軌道在P處變軌進(jìn)入圓軌道,已知探測器繞月做圓周運(yùn)動軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,下列說法中正確的是( 。
A.圖中嫦娥三號探測器在P處由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道前后機(jī)械能守恒
B.嫦娥三號攜玉兔號繞月球做圓周運(yùn)動的過程中,玉兔號所受重力為零
C.嫦娥三號經(jīng)橢圓軌道到P點(diǎn)時和經(jīng)圓形軌道到P點(diǎn)時的加速度不等
D.由題中所給條件,不可以求出月球的平均密度

分析 “玉兔號”巡視器在飛向B處的過程中,月球引力做正功;巡視器在P處由橢圓軌道進(jìn)入圓軌道必須點(diǎn)火減速,做近心運(yùn)動才能進(jìn)入圓軌道;變軌前嫦娥三號機(jī)械能守恒.在同一點(diǎn)加速度相等.

解答 解:A、在P點(diǎn)變軌前后嫦娥三號都只有引力做功,機(jī)械能均守恒,但在變軌時速度減小,機(jī)械能減小,故A錯誤;
B、嫦娥三號攜玉兔號繞月球做圓周運(yùn)動的過程中,玉兔號所受重力等于萬有引力,不為零,故B錯誤;
C、據(jù)牛頓第二定律得:$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma$,得 a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$,可知變軌前后嫦娥三號在P點(diǎn)的加速度相等,故C錯誤;
D、萬有引力等于向心力,有:$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}r$,可以求解出質(zhì)量為M=$\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{{GT}^{2}}$,但不知道月球的半徑,無法求解月球的密度,故D正確.
故選:D.

點(diǎn)評 該題考查萬有引力與航天,這類問題的關(guān)鍵是萬有引力提供向心力,能夠題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式,通過公式可以求得中心天體的質(zhì)量.由于不知道嫦娥三號探測器的質(zhì)量,故不能計(jì)算出嫦娥三號受到月球引力的大。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材:
均勻的粗圓柱體(直徑30mm~40mm、長30mm~50mm的小鋼柱或鉤碼),兩根等長的均勻細(xì)桿(直徑2mm~5mm、長約1000mm的鋼絲或木桿),
米尺,游標(biāo)卡尺等.
實(shí)驗(yàn)要求:利用以上器材,運(yùn)用所學(xué)知識,設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)測出圓柱體和細(xì)桿之間的動摩擦因數(shù).
(1)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖為(畫在虛線框內(nèi)):
(2)主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用游標(biāo)卡尺測出圓柱體的直徑D;
②將等長的細(xì)桿AB、CD相互平行地靠在豎直墻壁上,使細(xì)桿頂端A與C處于墻壁上同一水平線上,如圖所示;
③將圓柱體放在兩細(xì)桿上讓其下滑,注意圓柱體下滑過程不要讓細(xì)桿移動;反復(fù)調(diào)節(jié)細(xì)桿與水平面間的夾角α(或調(diào)整細(xì)桿間距d),直到圓柱體能在細(xì)桿上勻速下滑為止.用米尺測出此時細(xì)桿AB、CD間的劇烈d、細(xì)桿上下端點(diǎn)A和B到墻邊的距離h、s.
④改變細(xì)桿傾角及間距,按照上述步驟重做幾次實(shí)驗(yàn).;
(3)用直接測量的量表示的μ=$\frac{h}{sD}$$\sqrt{{D}^{2}-ubfy6si^{2}}$.

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10.質(zhì)量為5kg的物體,它的動量的變化率2kg•m/s2且保持不變.則下列說法正確的是( 。
A.該物體一定做勻速運(yùn)動
B.該物體一定做勻變速直線運(yùn)動
C.該物體在任意相等的時間內(nèi)所受合外力的沖量一定相同
D.無論物體運(yùn)動軌跡如何,它的速度的變化率一定是0.4m/s2

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7.圖中的螺旋測微器讀數(shù)為10.325mm,游標(biāo)卡尺讀數(shù)為0.344cm

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14.半徑為R=6cm的半圓形玻璃磚截面如圖所示,O點(diǎn)為圓心,光線a沿半徑方向進(jìn)入玻璃后恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射,光線b平行于光線a,從最高點(diǎn)進(jìn)入玻璃后折射到MN上的D點(diǎn),已知光線a與MN的夾角為45°,求
(1)玻璃的折射率n為多少;
(2)OD的長度是多少.

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4.一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖實(shí)線所示,從此刻起,經(jīng)0.1s波形圖如圖中虛線所示,若波傳播的速度為10m/s,則( 。
A.這列波沿x軸正方向傳播
B.這列波的周期為0.4s
C.t=0時刻質(zhì)點(diǎn)a沿y軸正方向運(yùn)動
D.從t=0時刻開始質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)0.2s通過的路程為0.4m
E.x=2m處的質(zhì)點(diǎn)的位移表達(dá)式為y=0.2sin(5πt+π)(m)

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11.我國自主研制的“嫦娥三號”,攜帶“玉兔”月球車已于2013年12月2日1時30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,落月點(diǎn)有一個富有詩意的名字“廣寒”.若已知月球質(zhì)量為m,月球半徑為R,引力常量為G,忽略月球自轉(zhuǎn)的影響,以下說法正確的(  )
A.若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,則最大運(yùn)行速度為$\sqrt{\frac{R}{{G{m_月}}}}$
B.若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星,則最小周期為T=$\sqrt{\frac{{4{π^2}{R^3}}}{{G{m_月}}}}$
C.若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體,則物體從拋出到落回拋出點(diǎn)所用時間為$\frac{{{R^2}{v_0}}}{{G{m_月}}}$
D.若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體,則物體上升的最大高度為$\frac{{{R^2}v_0^2}}{{2G{m_月}}}$

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8.如圖所示,絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域,該區(qū)域是由兩個邊長均為L的正方形區(qū)域ABED和BCFE相鄰連接組成的且矩形的下邊DE、EF與桌面相接.兩個正方形區(qū)域中存在方向分別為水平向右、豎直向上且大小相等的勻強(qiáng)電場.現(xiàn)有一帶正電的滑塊由靜止從D點(diǎn)釋放進(jìn)人場區(qū).已知滑塊所受靜電力大小為所受重力大小的2倍.桌面與滑塊之間的滑動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,滑塊可以視作質(zhì)點(diǎn).以D點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).建立坐標(biāo)系如圖所示:求滑塊最終離并電場時的位置坐標(biāo).

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9.物體沿光滑斜面勻減速上滑,加速度大小為4m/s2,經(jīng)過6s后又返回原出發(fā)點(diǎn).那么下述結(jié)論正確的是( 。
A.物體開始沿斜面上滑時速度為12 m/s
B.物體開始沿斜面上滑時速度是10 m/s
C.物體沿斜面上滑的最大位移是18 m
D.物體沿斜面上滑的最大位移是15 m

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