正确率40.0%在$${{“}}$$神舟十号$${{”}}$$与$${{“}}$$天官一号$${{”}}$$自动交会对接过程中.可认为$${{“}}$$天宫一号$${{”}}$$绕地球做匀速圆周运动,且对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气,则下面说法正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.如不加干预,$${{“}}$$天宫一号$${{”}}$$的轨道高度将缓慢升高
B.如不加干预,在运行一段时间后,$${{“}}$$天宫一号$${{”}}$$的动能可能会增加
C.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
D.航天员在$${{“}}$$天宫一号$${{”}}$$中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用
2、['第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率60.0%$${{1}{9}{7}{7}}$$年发射升空的旅行者$${{1}}$$号经过了$${{4}{1}}$$年的飞行,确认已飞出了太阳系,则旅行者$${{1}}$$号的发射速度$${{v}_{0}{(}}$$)
D
A.$$v_{0} < 7. 9 k m / s$$
B.$$7. 9 k m / s < v_{0} < 1 1. 2 k m / s$$
C.$$1 1. 2 k m / s < v_{0} < 1 6. 7 k m / s$$
D.$$v_{0} > 1 6. 7 k m / s$$
3、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率80.0%若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚,其发射速度至少要达到()
D
A.环绕速度
B.第一宇宙速度
C.第二宇宙速度
D.第三宇宙速度
4、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率60.0%牛顿在建立万有引力定律的过程中,对苹果落地现象曾产生过无尽的遐想;已知地球的半径为$$6. 4 \times1 0^{6} m$$,地球自转的角速度为$$7. 2 7 \times1 0^{-5}$$$$r a d / s$$,地球表面的重力加速度为$$9. 8 m / s^{2}$$,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为$$7. 9 \times1 0^{3}$$$${{m}{/}{s}}$$,第三宇宙速度为$$1 6. 7 \times1 0^{3}$$$${{m}{/}{s}}$$,月地中心间距离为$$3. 8 4 \times1 0^{8}$$$${{m}}$$.假设地球上有一棵苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将$${{(}{)}}$$
D
A.落回地面
B.成为地球的同步$${{“}}$$苹果卫星$${{”}}$$
C.在月球所在的轨道上绕地球运动
D.飞向茫茫宇宙
5、['第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率60.0%火星探测器在地球上发射后向火星运动,最终绕火星做匀速圆周运动,则其发射速度可以是下列的哪些数据$${{(}{)}}$$
D
A.等于或小于$$1 1. 2 ~ k m / s$$
B.一定大于$$1 6. 7 ~ k m / s$$
C.介于$$1 1. 2 \, m / s \sim1 6. 7 \, m / s$$
D.介于$$1 1. 2 \, k m / s \sim1 6. 7 \, k m / s$$
6、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率60.0%第一宇宙速度$${{v}_{1}{、}}$$第二宇宙速度$${{v}_{2}{、}}$$第三宇宙速度$${{v}_{3}}$$的说法正确的是$${{(}{)}}$$
C
A.发射地球同步卫星,发射速度大于第三宇宙速度$${{v}_{3}}$$
B.发射近地卫星,发射速度小于第一宇宙速度$${{v}_{1}}$$
C.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于$$7. 9 k m / s$$
D.$$v_{3} < v_{2} < v_{1}$$
7、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率60.0%在地球表面沿水平方向发射一个飞行器,不计空气阻力,如果初速度为$$7. 9 k m / s \textsubscript{(}$$第一宇宙速度$${)}$$,则此飞行器()
B
A.会落回地面
B.会绕地球做匀速圆周运动
C.会绕地球做椭圆运动
D.会挣脱地球的束缚飞到太阳系外
8、['第一宇宙速度', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '人造卫星的运行规律', '向心力', '线速度、角速度和周期、转速']正确率40.0%已知地球的半径为$$6. 4 \times1 0^{6} m$$,地球自转的角速度为$$7. 2 7 \times1 0^{-5} r a d / s$$地面的重力加速度为$$9. 8 m / s^{2}$$,在地球表面发射卫星的第一宇宙速度为$$7. 9 \times1 0^{3} \, m / s$$,第三宇宙速度为$$1 6. 7 \times1 0^{3} \, m / s$$,月第中心间距离为$$3. 8 4 \times1 0^{8} m$$.假设地球上有一颗苹果树长到了月球那么高,则当苹果脱离苹果树后,将()
B
A.落向地面
B.飞向茫茫宇宙
C.成为地球的$${{“}}$$苹果月亮$${{”}}$$
D.成为地球的同步$${{“}}$$苹果卫星$${{”}}$$
9、['第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率40.0%一个多世纪以前,爱因斯坦发表了广义相对论,而现代物理中的黑洞理论正是建立在该理论的基础上。$${{2}{0}{1}{9}}$$年$${{4}}$$月$${{1}{0}}$$日,事件视界望远镜$$( \mathit{E H T} )$$国际合作项目的天体物理学家宣布,他们首次捕捉到了黑洞的图象。物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度$$) v_{2}=\sqrt{\frac{2 G m} {R}}$$,其中分别是引力常量$${、}$$地球的质量和半径,已知$$G=. 6 7 \times1 0^{-1 1} N \cdot m^{2} / k g^{2}$$,光速$$c=3 \times1 0^{8} m / s$$。已知逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞,设某一黑洞的质量$$m=5 \times1 0^{3 1} k g$$,则它的可能最大半径约为$${{(}{)}}$$
C
A.$$7. 4 1 \times1 0^{2} m$$
B.$$7. 4 1 \times1 0^{3} m$$
C.$$7. 4 1 \times1 0^{4} m$$
D.$$7. 4 1 \times1 0^{5} m$$
10、['第二宇宙速度和第三宇宙速度']正确率80.0%星球上的物体在星球表面附近绕星球做匀速圆周运动所必须具备的速度$${{v}_{1}}$$叫做第一宇宙速度,物体脱离星球引力所需要的最小速度$${{v}_{2}}$$叫做第二宇宙速度,$${{v}_{2}}$$与$${{v}_{1}}$$的关系是$$v_{2}=\sqrt{2} v_{1}.$$已知某星球的半径为$${{r}}$$,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度$${{g}}$$的$$\frac{1} {6}.$$若不计其他星球的影响,则该星球的第一宇宙速度$${{v}_{1}}$$和第二宇宙速度$${{v}_{2}}$$分别是$${{(}{)}}$$
B
A.$${{v}_{1}{=}{\sqrt {{g}{r}}}}$$,$${{v}_{2}{=}{\sqrt {{2}{g}{r}}}}$$
B.$$v_{1}=\frac{\sqrt{g r}} {\sqrt{6}}$$,$$v_{2}=\frac{\sqrt{g r}} {\sqrt{3}}$$
C.$$v_{1}=\frac{g r} {6}$$,$$v_{2}=\frac{g r} {3}$$
D.$${{v}_{1}{=}{\sqrt {{g}{r}}}}$$,$$v_{2}=\frac{\sqrt{g r}} {\sqrt{3}}$$
1. 解析:
选项A错误,稀薄空气会导致天宫一号轨道高度缓慢降低(空气阻力做负功)。
选项B正确,轨道降低过程中重力势能转化为动能,动能可能增加。
选项C错误,第一宇宙速度是最大环绕速度,交会对接速度应小于第一宇宙速度。
选项D错误,航天员受地球引力作用,失重是因引力全部提供向心力。
正确答案:B
2. 解析:
旅行者1号需要脱离太阳系,其发射速度必须大于第三宇宙速度16.7 km/s。
正确答案:D
3. 解析:
挣脱太阳引力束缚需要达到第三宇宙速度。
正确答案:D
4. 解析:
苹果树高度达月球轨道($$3.84 \times 10^8 m$$),此时苹果的轨道速度需满足$$v = \sqrt{GM/r}$$。实际速度远小于此值(因随地球自转仅约465 m/s),故苹果将飞向宇宙。
正确答案:D
5. 解析:
火星探测器需脱离地球但未达第三宇宙速度,发射速度应介于第二宇宙速度11.2 km/s和第三宇宙速度16.7 km/s之间。
正确答案:D
6. 解析:
选项A错误,同步卫星发射速度小于$$v_2$$。
选项B错误,近地卫星发射速度至少为$$v_1$$。
选项C正确,同步卫星轨道半径大,运行速度小于7.9 km/s。
选项D错误,正确关系为$$v_1 < v_2 < v_3$$。
正确答案:C
7. 解析:
7.9 km/s为第一宇宙速度,可使飞行器绕地球做匀速圆周运动。
正确答案:B
8. 解析:
同第4题,苹果初速度不足以维持轨道运动,将飞向宇宙。
正确答案:B
9. 解析:
由黑洞条件$$v_2 \geq c$$得:
$$R \leq \frac{2Gm}{c^2} = \frac{2 \times 6.67 \times 10^{-11} \times 5 \times 10^{31}}{(3 \times 10^8)^2} \approx 7.41 \times 10^3 m$$
正确答案:B
10. 解析:
由$$mg' = m\frac{v_1^2}{r}$$($$g' = g/6$$)得:
$$v_1 = \sqrt{g'r} = \sqrt{\frac{gr}{6}}$$
$$v_2 = \sqrt{2}v_1 = \sqrt{\frac{gr}{3}}$$
正确答案:B