关于嫦娥的物理创新试题集
2020年中考物理新题与嫦娥工程有关新型题大汇总
2020年中考物理新题与嫦娥工程有关新型题大汇总（厦门市）6．我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行．预计2020年实施落月探测。
已知月球上无大气、无磁场、弱重力。
下列哪个仪器在月球上可以正常使用A．手电筒B．气压计C．指南针D．电铃（广州市）6．嫦娥一号卫星的微波探测仪可探测“月壤”发出的频率3．0GHz、7．8GHz、19．35GHz和37．0GHz的微波辐射．下列说法正确的是A．微波属于电磁波、B．微波是可见光C．这四种微波在真空中波长一样D．这四种微波在真空中传播速度不同（梅州市）11．我国正在实施“登月工程”，已成功发射“嫦娥一号”。
已知月球上没有空气，没有磁场，同一物体在月球和地球表面所受重力之比约为1：6。
假若你将来登上月球，你可以做下列哪些事（）A．直接跟月球上的同伴对话 B．用指南针辨别方向C．轻易提起质量为50kg的重物 D．月球上获得的信息通过电磁波传回地面（桂林市）15．据悉，“嫦娥一号”舱体首次使用了我国自主研制的具有坚固、轻巧、美观、易于加工等特点的铝锂合金板材。
选用这种材料与下列哪个物理属性无关（）A．密度 B．导电性C．硬度 D．延展性（宜宾市）23．2020年10月24日，嫦娥一号承载着中华民族千年的奔月梦想在西昌成功发射，11月5日，嫦娥一号成功环绕月球，成为中国第一颗月球卫星．下列说法中正确的是( )A．火箭发射时液体燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能B．火箭发射加速上升时，火箭的动能减少、重力势能增加c．嫦娥一号围绕月球做匀速圆周运动时，不受力的作用D．嫦娥一号工作时所需的能量由它的太阳能电池板提供(08·包头市)5．“嫦娥”一号在绕月运行时，会遇到没有太阳照射的情况，卫星表面温度会急剧下降。
为有效帮助“嫦娥”一号渡过黑暗时光，你认为下列哪项措不可行 ( ) A．提高蓄电池性能 B．通过与空气摩擦生热C.节约用电 D．加强保温措施(来宾市)14．2020年10月24日“嫦娥一号”卫星发射升空，它在加速上升过程中（）A.动能不变，重力势能增加B.动能增加，重力势能增加c.动能不变，机械能不变 D.动能增加，重力势能减少（芜湖市）4．千古神话“嫦娥奔月”正在成为中国航天的现实。
关于“嫦娥一号”、 “嫦娥二号”的物理题
关于“嫦娥一号”、“嫦娥二号”的物理题2010年10月1日，中国“嫦娥二号”卫星升空，引起人们极大关注。
嫦娥二号与嫦娥一号对比任务名称嫦娥一号嫦娥二号工程阶段探月一期探月二期运载火箭长征三号甲长征三号丙奔月形式先绕地球7天直飞月球到月时间 14天 5天图片分辨率 120米 10米绕月轨道 200公里 100公里关键技术地月转移轨道控制技术等四项地月转移轨道发射等六项除了直奔月球和近月飞行，相比嫦娥一号的任务，嫦娥二号的任务对运载火箭推力要求更大，入轨精度和控制精度要求更高。
嫦娥—号卫星于2007年10月24日成功发射，经过—年多稳定的在轨运行，实现了精确测控、精密变轨、成功绕月、有效探测等—系列目标，于2009年3月1日受控撞月，光荣地完成了自己的奔月使命。
嫦娥二号是嫦娥—号的备份星，由长三丙火箭发射，它的主要任务是为嫦娥三号实现月球着陆进行部分关键技术试验，并对嫦娥三号着陆区进行高精度成像。
与嫦娥—号相比，嫦娥二号最大的特点就是飞向月球更快了。
嫦娥—号环绕地球飞了7天，经过4次变轨，最终才飞向月球，而嫦娥二号将直接飞向月球，飞行时间大概需要120个小时。
2010年9月25日下午，在西昌卫星发射中心进行了嫦娥二号发射前第三次合成演练。
合成演练是近似实际发射状态的真实模拟。
当零号指挥员发出清晰的口令，拥抱嫦娥二号的二号发射架缓缓打开，通体洁白的嫦娥二号星箭组合体款款玉立在眼前。
在嫦娥二号卫星舱外，“中国探月”四个大字分外醒目，在火箭中部，清晰地标明了运载嫦娥二号卫星火箭的型号：“CZ-3C”，火箭底部有两个助推火箭排列左右。
10月1日18:59:57 嫦娥二号升空，19:25 星箭分离卫星入轨，2日03:39 首次地月成像，12:25 首次中途轨道修正，3日12:25 取消第二次中途修正计划，4日设备全开机，5日07:00 传回首批数据，6日11:38 第一次近月制动成功，7日13:30 轨道面机动完成，8日11点03分第二次近月制动完成，9日11:32:27第三次近月制动完成…关于“嫦娥一号”、 “嫦娥二号”的物理题， 也会引起老师和同学的关注：1．（2008年高考广东卷第12题 ）图如是“嫦娥一号奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测。
初中物理 中考模拟热点物理关于嫦娥三号的问题考试题及答案.docx
xx 学校xx 学年xx 学期xx 试卷姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________一、xx 题 （每空xx 分，共xx 分）试题1:“长征三号乙”运载火箭燃料燃烧后，液体变成气体，体积增大，燃烧生成的气体高速喷出来了，使火箭获得巨大的 而上升。
试题2:喷出来的高温气体，与发射塔下面的水进行热量交换，使水的温度升高。
液体变成气体，发生 ，气化后的水蒸气遇冷放热又发生 ，形成大团的白雾。
试题3:火箭喷出的气体，对下面有力的作用，根据 ，火箭得到一个向上的推力，当推力大于火箭自身重力的时候 它就升上天了。
试题4:升天的过程中它的重力势能 ，动能也 ，所以机械能一直不停地。
总的来说，火箭上升过程中 最终转化为 。
试题5:在大气层的时候，因为与大气的剧烈摩擦，产生了热能，摩擦生热现象是 能转化为 能。
试题6:燃料的能量转化不可能是完全的，有机械损耗和热量损失， 所以热机的效率总 1（填大于、小于、等于）。
试题7:火箭工作时燃料的 转换成了 ，再转换成了 ，最后变成了 。
试题8:火箭上和月球探测器上安装有摄像机和照相机拍摄记录飞行过程以及月面照片，照相机和摄像机的镜头相当于，能成的像。
试题9:控制中心和测控站是利用来传递信号，控制火箭和嫦娥三号按预定轨道运行的，嫦娥三号拍摄的月球照片是通过传回地球的。
试题10:物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一，1.2吨质量的嫦娥三号探测器在月球上受到的重力是N。
试题11:绕月运动的嫦娥三号探测器受到的是作用（填“平衡力、非平衡力），其运动状态（变化着、不变）在近月点时运动加快能转化为能，而在远月点时，速度减慢，能增大，能减少。
试题12:嫦娥三号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板工作时，将能转换为能。
试题13:嫦娥三号探测器“玉兔号”月球车使用类似于坦克或推土机上的履带装置运动，而不使用车轮，这样做是为了增大便于爬坡和翻越障碍，还可对月球地面的压强（增大、减小），以防陷入月球尘土中。
嫦娥奔月的物理试题汇集
嫦娥奔月的物理试题汇集DIV.MyFav_1214382924294 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1214382924294LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1214382924294DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN:justify}DIV.MyFav_1214382924294 DIV.Section1{page: Section1}DIV.MyFav_1214382924294 OL{MARGIN-BOTTOM:0cm}DIV.MyFav_1214382924294 UL{MARGIN-BOTTOM: 0cm} 2019年10月24日，我国自主研发的“嫦娥一号”探月卫星发射升空，11月5日与月球“相会”，实现了中华民族千年奔月的梦想。
预计2019年中考，与探月相关的问题一定会成为中考命题的热点。
下面是笔者以“嫦娥”的探月之旅为背景，收集、自编了相关试题，供大家参考。
2019年10月24日傍晚，随着指挥员“点火”一声令下，巨型运载火箭喷射出一团橘红色烈焰，将“嫦娥一号”探月卫星平地托起，直冲云霄。
高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理万有引力定律的应用答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用1．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT +=． 联立得()2πR H R HV TR++=2．万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性．（1）用弹簧测力计称量一个相对于地球静止的物体的重力，随称量位置的变化可能会有不同结果．已知地球质量为M ，自转周期为T ，引力常量为G ．将地球视为半径为R 、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．设在地球北极地面称量时，弹簧测力计的读数是F 0． ①若在北极上空高出地面h 处称量，弹簧测力计读数为F 1，求比值的表达式，并就h=1．0%R 的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；②若在赤道表面称量，弹簧测力计读数为F2，求比值的表达式．（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳半径为R s和地球的半径R三者均减小为现在的1．0%，而太阳和地球的密度均匀且不变．仅考虑太阳与地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的1年将变为多长？【答案】（1）①0.98，②23 22 041F R F GMTπ=-（2）“设想地球”的1年与现实地球的1年时间相同【解析】试题分析：（1）根据万有引力等于重力得出比值的表达式，并求出具体的数值．在赤道，由于万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力，根据该规律求出比值的表达式（2）根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及太阳半径的关系，从而进行判断．解：（1）在地球北极点不考虑地球自转，则秤所称得的重力则为其万有引力，于是①②由公式①②可以得出：=0.98．③由①和③可得：（2）根据万有引力定律，有又因为，解得从上式可知，当太阳半径减小为现在的1.0%时，地球公转周期不变．答：（1）=0.98．比值（2）地球公转周期不变．仍然为1年．【点评】解决本题的关键知道在地球的两极，万有引力等于重力，在赤道，万有引力的一个分力等于重力，另一个分力提供随地球自转所需的向心力．3．假设在半径为R 的某天体上发射一颗该天体的卫星，若这颗卫星在距该天体表面高度为h 的轨道做匀速圆周运动,周期为T ，已知万有引力常量为G ，求: (1)该天体的质量是多少? (2)该天体的密度是多少?(3)该天体表面的重力加速度是多少? (4)该天体的第一宇宙速度是多少?【答案】(1)2324()R h GT π+； (2)3233()R h GT R π+；(3)23224()R h R T π+； 2324()TR h R π+【解析】 【分析】（1）卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解； （2）根据密度的定义求解天体密度；（3）在天体表面，重力等于万有引力，列式求解； （4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度． 【详解】（1）卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有:G 2()Mm R h +=m 22T π⎛⎫ ⎪⎝⎭(R+h) 解得：M=2324()R h GT π+ ① （2）天体的密度：ρ=M V =23234()43R h GT R ππ+=3233()R h GT R π+． （3）在天体表面，重力等于万有引力，故: mg=G2MmR② 联立①②解得：g=23224()R h R Tπ+ ③（4）该天体的第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：mg=m 2v R④联立③④解得：v=gR =2324()R h RTπ+． 【点睛】本题关键是明确卫星做圆周运动时，万有引力提供向心力，而地面附近重力又等于万有引力，基础问题．4．在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把质量为m 的物体P 置于弹簧上端，用力压到弹簧形变量为3x 0处后由静止释放，从释放点上升的最大高度为4.5x 0，上升过程中物体P 的加速度a 与弹簧的压缩量x 间的关系如图中实线所示。
“嫦娥一号”中考试题大练兵
“嫦娥一号”中考试题大练兵2007年10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。
11月7日“嫦娥一号”顺利高度为200公里、周期为127分钟的进入环月轨道，成为中国第一颗月球卫星。
“嫦娥一号”探月工程取得圆满成功。
这是我国提高自主创新能力、建设创新型国家的一个标志性工程。
绕月探测作为探月工程的重要组成部分，是继人造地球卫星和载人航天之后，我国航天事业发展的又一个里程碑。
探月工程及绕月探测的实施，对于巩固我国航天大国地位、提高国家科技和经济实力、增强核心竞争力和民族凝聚力，具有重大意义。
有关“嫦娥一号”的发射、奔月、绕月、探月等过程，含有丰富的物理知识，与之有关的试题必定成为2008年各地中考的热点。
图1 10月24日18时05分，搭载着我国首颗探月卫星“嫦娥一号”的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射。
1、首颗探月卫星“嫦娥一号”是用长征三号甲运载火箭发射升空的（如图1）。
请你结合物理知识解释下列问题：⑴火箭中的燃料和氧化剂是（填“固”、“液”或“气”）态的，它是通过既又加压的方法使气体液化的。
⑵火箭点燃后，尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化。
为了保护发射架，在发射台底部建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水汽化时要，使周围环境温度不致太高。
我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先后形成的。
(3)卫星随火箭一起离开开发射塔飞向太空，下列表述中错误的是（）A．卫星受到平衡力的作用B．火箭推力对卫星做了功C．卫星的动能和势能不断增加D．燃料的化学能最终会转化成为卫星的机械能火箭把卫星送入绕地球飞行的大椭圆轨道，星箭分离，卫星打开太阳能帆板，展开后的（即太阳能电池翼）就像是飞船长出两对硕大的翅膀。
太阳帆板有充电和供电两大功能，相当于一个小型发电站，通过将太阳能转化成电能，来为飞船上的电器设备提供能源。
【嫦娥五号专题练习】物理篇
1.2020年11月24日，长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号，并于12月1日着陆月球，12月3日嫦娥五号的上升器携带月球样品从月面起飞进入预定环月轨道，计划于12月中旬返回地球。
这是我国首个实施无人月面取样返回的月球探测器。
下列有关探月卫星的说法错误的是（）A.地面对卫星的指令是通过电磁波传递的B.卫星在围绕月球转动时不会坠落地面是因为卫星受到平衡力的作用C.燃气向下喷射，火箭携带卫星向上运动，这是因为物体间力的作用是相互的D.如果到月球表面取样成功，取回的样品在地球表面受到的重力比在月球表面大【答案】B【解析】A、在航天领域，地面对卫星的指令是通过电磁波传递的，故A正确；B、卫星在围绕月球转动时，做的不是匀速直线运动，所以卫星不是受到平衡力的作用，故B错误；C、燃气向下喷射，火箭携带卫星向上运动，这是因为物体间力的作用是相互的，故C正确；D、物体在月球表面的重力是地球表面重力的六分之一，因此，从月球表面取回的样品在地球表面受到的重力比在月球表面大，故D正确。
2.我国探月工程嫦娥五号与地面控制站的联系是依靠（）A.超声波B.次声波C.电磁波D.可见光【答案】C【解析】AB、声按照人的听觉频率分为超声波，声音和次声波，声音的传播需要介质，真空不能传声，太空中是真空，故AB错误；C、所以嫦娥五号任务与地面控制站的联系不能依靠声传播，C正确。
D、光是沿直线传播的不容易传到地面，故D错误。
3.11月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，火箭飞行约2200秒后，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样返回之旅。
在火箭加速升空过程中，探测器的重力势能将（变大/变小/不变，下空同），机械能将，火箭中选择氢作为燃料，是因为它燃烧时可以释放出更多的能转化为火箭的机械能。
【答案】变大；变大；内。
【解析】（1）在火箭加速升空过程中，探测器的质量不变，速度变大，则动能变大；同时高度变大，重力势能变大；动能变大，重力势能变大，因机械能＝动能+势能，所以其机械能变大。
高一物理人教版必修二-第六章-万有引力与航天单元练习题(含答案)
第六章万有引力与航天一、单选题1.“嫦娥三号”探测器由“长征三号”乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射, 首次实现月球软着陆和月面巡视勘察. “嫦娥三号”的部分飞行轨道示意图如图所示. 假设“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道上运动时, 只受到月球的万有引力. 下列说法中正确的是( )A. “嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中, 速度逐渐变小B. “嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中, 月球的引力对其做负功C．若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量, 则可计算出月球的密度D. “嫦娥三号”在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等2.假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0, 在赤道的大小为g；地球自转的周期为T, 引力常量为G, 则地球的密度为( )A．B．C．D．3.“空间站”是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所. 假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运动, 其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一, 且运行方向与地球自转方向一致. 下列说法正确的有( )A. “空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B. “空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C. 站在地球赤道上的人观察到它向西运动D. 在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止4.下列说法正确的是( )A. 以牛顿运动定律为基础的经典力学因其局限性而没有存在的价值B. 物理学的发展, 使人们认识到经典力学有它的适用范围C．相对论和量子力学的出现, 是对经典力学的全盘否定D. 经典力学对处理高速运动的宏观物体具有相当高的实用价值5.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力), 且已知地球与该天体的半径之比也为k, 则地球与此天体的质量之比为( )A． 1B．k2C．kD．6.将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动, 已知火星的轨道半径r1＝2.3×1011m, 地球的轨道半径为r2＝1.5×1011m, 根据你所掌握的物理和天文知识, 估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( )A. 1年B. 2年C. 3年D. 4年7.2012年10月10日太空探索技术公司(SpaceX)的“龙”飞船已与国际空间站成功对接. “龙”飞船运抵了许多货物, 包括实验器材、备件、空间站宇航员所需的衣服和食品以及一个冰箱, 冰箱里还装有冰激凌, 下列相关分析中正确的是( )A. “龙”飞船的发射速度, 国际空间站的运行速度均小于第一宇宙速度B. “龙”飞船欲实现对接, 必须在国际空间站的后下方, 伺机喷气减速变轨, 实现对接C．“龙”飞船喷气加速前, “龙”飞船与国际空间站的加速度大小相等D. 空间站中收到的冰激凌处于完全失重状态8.设地球表面重力加速度为g0, 物体在距离地心4R(R是地球的半径)处, 由于地球的引力作用而产生的加速度为g, 则为( )A． 1B．C．D．9.关于地球的第一宇宙速度, 下列表述正确的是( )A. 第一宇宙速度是物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B. 第一宇宙速度又叫脱离速度C. 第一宇宙速度跟地球的质量无关D. 第一宇宙速度跟地球的半径无关10.下列说法正确的是( )A. 伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法是: 提出问题、猜想、数学推理、实验验证、合理外推、得出结论B. 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况, 所以, 牛顿第一定律可以不学C. 牛顿在寻找万有引力的过程中, 他既没有利用牛顿第二定律, 也没有利用牛顿第三定律, 只利用了开普勒第三定律D．第谷通过自己的观测, 发现行星运行的轨道是椭圆, 发现了行星运动定律二、多选题11.(多选)“嫦娥一号”探月卫星发动机关闭, 轨道控制结束, 卫星进入地月转移轨道, 图中MN 之间的一段曲线表示转移轨道的一部分, P是轨道上的一点, 直线AB过P点且和两边轨道相切, 下列说法中正确的是( )A. 卫星在此段轨道上, 动能不变B. 卫星经过P点时动能最小C. 卫星经过P点时速度方向由P指向BD. 卫星经过P点时加速度为012.(多选)在物理学的发展过程中, 许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步. 下列表述符合物理学史实的是( )A．开普勒认为只有在一定的条件下, 弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比B. 伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性C. 卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值D. 牛顿认为在足够高的山上以足够大的水平速度抛出一物, 物体就不会再落回地球上13.(多选)宇宙中, 两颗靠得比较近的恒星, 只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转, 称之为双星系统．在浩瀚的银河系中, 多数恒星都是双星系统．设某双星系统P、Q绕其连线上的O点做匀速圆周运动, 如图所示．若PO>OQ, 则( )A. 星球P的质量一定大于Q的质量B. 星球P的线速度一定大于Q的线速度C. 双星间距离一定, 双星的质量越大, 其转动周期越大D. 双星的质量一定, 双星之间的距离越大, 其转动周期越大14.(多选)有a, b, c, d四颗地球卫星, a还未发射, 在地球赤道上随地球表面一起转动, b处于地面附近的近地轨道上做圆周运动, c是地球同步卫星, d是高空探测卫星, 各卫星排列位置如图所示, 则有( )A. a的向心加速度等于重力加速度gB. b在相同时间内转过的弧长最长C. c在4h内转过的圆心角是D. d的运动周期可能是30 h15.(多选)已知地球质量为M, 半径为R, 自转周期为T, 地球同步卫星质量为m, 引力常量为G.有关同步卫星, 下列表述正确的是( )A. 卫星距地面的高度为B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度C. 卫星运行时受到的向心力大小为GD. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度三、计算题16.经过天文望远镜长期观测, 人们在宇宙中已经发现了许多双星系统, 通过对它们的研究, 使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识, 双星系统由两个星体组成, 其中每个星体的大小都远小于两星体之间的距离, 一般双星系统距离其他星体很远, 可以当作孤立系统来处理(即其它星体对双星的作用可忽略不计). 现根据对某一双星系统的光度学测量确定: 该双星系统中每个星体的质量都是m, 两者相距L, 它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动.(1)试计算该双星系统的运动周期T1.(2)若实际中观测到的运动周期为T2,T2与T1并不是相同的, 目前有一种流行的理论认为, 在宇宙中可能存在一种观测不到的暗物质, 它均匀地充满整个宇宙, 因此对双星运动的周期有一定的影响. 为了简化模型, 我们假定在如图所示的球体内(直径看作L)均匀分布的这种暗物质才对双星有引力的作用, 不考虑其他暗物质对双星的影响, 已知这种暗物质的密度为ρ, 求T1∶T2.17.为了研究太阳演化进程, 需要知道太阳目前的质量M.已知地球半径R＝6.4×106m, 地球质量m ＝6.0×1024kg, 日地中心的距离r＝1.5×1011m, 地球表面处的重力加速度g＝10 m/s2,1年约为3.2×107s, 试估算太阳目前的质量M.18.假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星．若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1, 已知万有引力常量为G.(1)则该天体的密度是多少？(2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h, 测得在该处做圆周运动的周期为T2, 则该天体的密度又是多少？四、填空题19.牛顿运动定律和万有引力定律在_____、_________、__________的广阔的领域, 包括天体力学的研究中经受了实践的检验, 取得了巨大的成就.20.地球赤道上的物体A, 近地卫星B(轨道半径等于地球半径), 同步卫星C, 若用TA.TB.TC；vA.vB.vC；分别表示三者周期, 线速度, 则满足________, ________.21.宇航员在某星球表面, 将一小球从离地面h高处以初速v0水平抛出, 测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s, 若该星球的半径为R, 万有引力常量为G, 则该星球表面重力加速度为__________, 该星球的平均密度为__________.22.两行星A和B各有一颗卫星a和b, 卫星的圆轨道接近各自行星表面, 如果两行星质量之比MA∶MB＝2∶1, 两行星半径之比RA∶RB＝1∶2, 则两个卫星周期之比Ta∶Tb＝________, 向心加速度之比为________.23.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r, 运动周期为T,(1)中心天体的质量M＝____；(2)若中心天体的半径为R, 则其平均密度ρ＝____；(3)若星体在中心天体表面附近做匀速圆周运动, 则其平均密度ρ＝____.答案解析1.【答案】D【解析】“嫦娥三号”沿椭圆轨道从P点运动到Q点的过程中, 月球对卫星的引力做正功, 动能增大, 则速度增大, 故A.B错误；根据万有引力等于向心力, 有G ＝m , 得M＝, 据此可知若已知“嫦娥三号”在圆轨道上运行的半径、周期和引力常量, 可求出月球的质量, 但月球的体积未知, 不能求出月球的密度, 故C错误；对于“嫦娥三号”, 有G ＝ma, a＝, 在P点, M和r 相同, 则嫦娥三号在椭圆轨道经过P点时和在圆形轨道经过P点时的加速度相等, 故D正确. 2.【答案】B【解析】根据万有引力与重力的关系解题.物体在地球的两极时: mg0＝G ；物体在赤道上时mg＋m2R＝G.以上两式联立, 解得地球的密度ρ＝.故选项B正确, 选项A、C、D错误．3.【答案】A【解析】由v同步＝, v空间站＝, 则B错. 再结合v＝ωr, 可知ω空间站＞ω地球, 所以人观察到它向东运动, C错. 空间站的宇航员只受万有引力, 受力不平衡, 所以D错.4.【答案】B【解析】牛顿运动定律能够解决宏观物体的低速运动问题, 在生产、生活及科技方面起着重要作用；解决问题时虽然有一定误差, 但误差极其微小, 可以忽略不计；故经典力学仍可在一定范围内适用. 虽然相对论和量子力学更加深入科学地认识自然规律, 它是科学的进步, 但并不表示对经典力学的否定, 故选项B正确. A.C错误；经典力学不能用于处理高速运行的物体；故D错误.5.【答案】C【解析】在地球上: h＝某天体上；h′＝因为＝k所以＝k根据G ＝mg, G ＝mg′可知＝又因为＝k联立得: ＝k6.【答案】B【解析】根据开普勒第三定律可得＝, 解得＝≈, 因为T地＝1年, 所以T火≈1.9年, 火星与地球转过的角度之差Δθ＝2π时, 相邻再次相距最近, 故有( －)t＝2π, 解得t≈2.1, 近似为2年, 故B正确.7.【答案】D【解析】第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度, 所以“龙”飞船的发射速度介于7.9 km/s与11.2 km/s之间, 故A错误；“龙”飞船欲实现对接, 必须在国际空间站的后下方, 伺机喷气加速做离心运动, 可以实现对接, 故B错误；“龙”飞船喷气加速前, 在国际空间站的后下方, 根据a ＝得“龙”飞船与国际空间站的加速度不相等, 故C错误；空间站中收到的冰激凌只受重力, 处于完全失重状态, 故D正确.8.【答案】D【解析】地球表面处的重力加速度和离地心高4R处的加速度均由地球对物体的万有引力产生, 所以有:地面上: G＝mg0①离地心4R处: G＝mg②由①②两式得＝( )2＝, 故D正确.9.【答案】A【解析】第一宇宙速度是物体在地面附近做匀速圆周运动的速度, A对, B错；根据G ＝m 得v ＝, 可见第一宇宙速度与地球的质量和半径有关, C.D错.10.【答案】A【解析】A项是伽利略在探究物体下落规律的过程中用到的科学方法, A正确；牛顿第一定律指出, 物体“不受外力”作用时的运动状态, 或者是静止不动, 或者是做匀速直线运动. 牛顿第二定律: 物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比, 跟物体的质量成反比, 加速度的方向跟合外力的方向相同. B错误；牛顿在寻找万有引力的过程中, 他利用了牛顿第二定律, 牛顿第三定律和开普勒第三定律, C错误；开普勒在第谷观测数据的基础上总结出了行星运动三定律, D错误.11.【答案】BCD12.【答案】CD【解析】胡克认为只有在一定的条件下, 弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比, 故A错误；牛顿用“月－地检验”证实了万有引力定律的正确性, 故B错误；卡文迪许利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值, 故C正确；牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体, 物体就不会再落在地球上, 故D正确；故选C.D.13.【答案】BD【解析】根据万有引力提供向心力m1ωr1＝m2ωr2, r1＞r2, 所以m1＜m2, 即P的质量一定小于Q的质量, 故A错误. 双星系统角速度相等, 根据v＝ωr, 且PO＞OQ, P的线速度大于Q的线速度, 故B正确. 设两星体间距为L, O点到P的距离为r1, 到Q的距离为r2, 根据万有引力提供向心力: ＝m1 r1＝m2 r2, 解得周期T＝2π, 由此可知双星的距离一定时, 质量越大周期越小, 故C错误；总质量一定, 双星之间的距离越大, 转动周期越大, 故D正确. 故选B.D.14.【答案】BCD【解析】a受到万有引力和地面支持力, 由于支持力等于重力, 与万有引力大小接近, 所以向心加速度远小于重力加速度, 选项A错误；由v＝知b的线速度最大, 则在相同时间内b转过的弧长最长, 选项B正确；c为同步卫星, 周期Tc＝24 h, 在4 h内转过的圆心角＝·2π＝, 选项C正确；由T＝知d的周期最大, 所以Td>Tc＝24 h, 则d的周期可能是30 h, 选项D正确.15.【答案】BD【解析】根据万有引力提供向心力, G ＝m (H＋R), 卫星距地面的高度为H＝－R, A错；根据G ＝m , 可得卫星的运行速度v＝, 而第一宇宙速度为, 故B对；卫星运行时受到的向心力大小为Fn＝G , C错；根据G ＝man, 可得卫星运行的向心加速度为an＝G , 而地球表面的重力加速度为g＝G , D 对．16.【答案】(1)T1＝2π(2)T1∶T2＝∶1【解析】(1)两星的角速度相同, 故F＝mr1ω；F＝mr2ω而F＝G可得r1＝r2①两星绕连线的中点转动, 则＝m··ω解得ω1＝②所以T1＝＝＝2π③(2)由于暗物质的存在, 双星的向心力由两个力的合力提供, 则G＋G＝m·L·ω2④M为暗物质质量, M＝ρV＝ρ·π( )3⑤联立④⑤式得: ω＝⑥T2＝＝⑦联立③⑦式解得: T1∶T2＝∶1⑧.17.【答案】1.90×1030kg【解析】地球绕太阳做圆周运动, 万有引力提供向心力, 根据万有引力定律和牛顿第二定律有G ＝mr ①对地球表面附近质量为m′的物体有G＝m′g②联立①②两式解得M＝≈1.90×1030kg.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设卫星的质量为m, 天体的质量为M, 卫星贴近天体表面运动时有G ＝m R, M＝.根据数学知识可知天体的体积为V＝πR3, 故该天体的密度为ρ＝＝＝.(2)卫星距天体表面距离为h时, 忽略自转有：G＝m(R＋h)M＝ρ＝＝＝.19.【答案】宏观低速弱引力【解析】略20.【答案】TA＝TC＞TB v B＞v C＞v A【解析】卫星A为同步卫星, 周期与C物体周期相等, 根据卫星绕地球做圆周运动, 万有引力提供向心力得周期T＝2π, 所以TA＝TC＞TB；AC比较, 角速度相等, 由v＝ωr, 可知vA＜vC；BC比较, 同为卫星, 由人造卫星的速度公式v＝, 可知vB＞vC,故TA＝TC＞TB, vB＞vC＞vA.21.【答案】(1)(2)【解析】(1)设该星球的密度为ρ、重力加速度为g, 小球在该星球表面做平抛运动则: 水平方向: s＝v0t, 竖直方向: h＝gt2, 联立得: g＝.(2)该星球表面的物体受到的重力等于万有引力：mg＝G , 该星球的质量为：M＝ρ·πR3, 联立得：ρ＝22.【答案】1∶48∶1【解析】卫星做圆周运动时, 万有引力提供圆周运动的向心力, 有: G＝mR, 得T＝2π.故＝·＝, 由G＝ma, 得a＝G,故＝·＝.23.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)根据万有引力提供圆周运动向心力有G ＝mr , 可得中心天体的质量M＝.(2)根据密度公式可知, 中心天体的平均密度ρ＝＝＝.(3)当星体在中心天体附近匀速圆周运动时有r＝R, 所以中心天体的平均密度ρ＝.Welcome To Download 欢迎您的下载, 资料仅供参考！。
嫦娥探月考题归类例析
嫦娥探月考题归类例析关注科技和社会的发展，注重试题素材的时代性，反映科技新成就或科技大事件，历来是中考的热点。
去岁至今，令世人瞩目的莫过于“嫦娥”成功落月、“玉兔”月面勘察。
现以嫦娥探月为素材，编选相关试题归类例析如下，以供复习备考参考。
一、发射升空“嫦娥三号”是国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器（包括着陆器和巡视器即“玉兔号”月球车）。
2013 年12 月 2 日，“嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从西昌卫星发射中心发射。
考题以火箭发射升空为情景，考查相关知识的应用。
例 1.如图 1 所示是搭载“嫦娥三号”探测器的“长征三号乙”运载火箭发射时的壮观情景。
（1）火箭发射时，产生的高温火焰喷到发射架下的大水池中，利用水来吸收巨大的热量，从而保护发射架；火箭升空瞬间，看到的白色“气团”是水蒸气形成的。
（2）由于地球自西向东不停地自转，为使火箭获得更快的速度，又要节省燃料，火箭升空后应向（填“偏东”或“偏西”）方向飞行。
（3）运载火箭用液态氢做燃料，主要原因是液态氢的高。
火箭发射升空时，燃料通过燃烧将能转化为燃气的内能，燃气推动火箭上升，又将能转化为能。
（4）火箭在穿越大气层时速度越来越快，在此过程中，火箭受到的重力的施力物体是，火箭受到的推力与自身重力大小（填“相等”或“不相等” ）。
（5）火箭加速上升过程中，火箭与空气摩擦导致内能，此内能改变是通过的方式实现的；“嫦娥三号”探测器的机械能（填“守恒”或“不守恒” ）。
解析：（1）高温火焰喷到水中，水汽化变成水蒸气，吸收巨大的热量；水蒸气遇到周围的冷空气液化成小液滴，就形成了看到的白色“气团” 。
（2）因地球是自西向东转动的，由于惯性，火箭升空后的飞行方向应与地球自转方向相同，故火箭升空后应向偏东方向飞行，既可使火箭获得更快的速度，又能节省燃料。
（3）火箭用液态氢做燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放更多的热量。
高中物理万有引力与航天的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析
高中物理万有引力与航天的技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天1．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT +=． 联立得()2πR H R HV TR++=2．如图所示是一种测量重力加速度g 的装置。
在某星球上，将真空长直管沿竖直方向放置，管内小球以某一初速度自O 点竖直上抛，经t 时间上升到最高点，OP 间的距离为h ，已知引力常量为G ，星球的半径为R ；求：（1）该星球表面的重力加速度g ； （2）该星球的质量M ； （3）该星球的第一宇宙速度v 1。
【答案】（1）22hg t= （2）222hR Gt （32hR【解析】（1）由竖直上抛运动规律得：t 上=t 下=t由自由落体运动规律： 212h gt = 22h g t=（2）在地表附近： 2MmGmg R= 2222gR hR M G Gt== （3）由万有引力提供卫星圆周运动向心力得： 212v Mm G m R R=12GMhRv R t== 点睛：本题借助于竖直上抛求解重力加速度，并利用地球表面的重力与万有引力的关系求星球的质量。
2024年嫦娥奔月笔试题
2024年嫦娥奔月笔试题一、嫦娥奔月计划背景。
咱都知道嫦娥奔月那可是咱中国超级厉害的航天计划呢。
从很久之前就开始一步步向着月球进发啦。
2024年的笔试题肯定也是围绕着这个超酷的计划展开的。
这计划啊，就像是一场超级梦幻的星际大冒险，科学家们想把嫦娥送到月球上去探索更多的奥秘。
月球上有啥呢？有坑坑洼洼的环形山，也许还有很多我们不知道的矿物质。
说不定在月球的某个角落，还藏着关于宇宙起源的小秘密呢。
二、可能涉及的知识领域。
1. 航天工程知识。
这部分肯定少不了啦。
像火箭怎么发射，怎么把嫦娥探测器准确无误地送到月球轨道上。
这里面涉及到好多超级复杂的物理知识呢。
比如说万有引力，火箭要克服地球的引力才能飞出去，就像我们要努力克服生活中的困难一样。
而且火箭的燃料选择也很有讲究，要那种能量又大，重量又相对小的燃料。
这就好比我们出门旅行，要选那种轻便又能让我们走很远的装备。
2. 月球科学知识。
关于月球的知识肯定是重点。
月球的地质结构是啥样的？为什么月球表面有那么多的环形山呢？是陨石撞击的还是有其他神秘的原因？还有月球的大气层几乎可以忽略不计，这对探测器的着陆和探测有啥影响呢？这些问题就像一个个小谜团，等着我们去解开。
3. 通信技术知识。
嫦娥在月球上，怎么和地球保持联系呢？这就需要强大的通信技术啦。
就像我们和远方的朋友聊天，需要手机信号一样。
从月球到地球那么远的距离，信号怎么传输才能不中断，不被干扰呢？这可需要好多聪明的脑袋想出超级厉害的办法才行。
三、备考小建议。
1. 基础知识要扎实。
咱们得把物理、化学、天文学这些基础知识好好复习一遍。
特别是和航天相关的部分。
比如说牛顿定律，这可是火箭发射的理论基础呢。
还有化学燃料的反应原理，了解这些才能明白火箭是怎么获得动力的。
要是基础知识不扎实，就像盖房子没有打好地基，很容易就塌啦。
2. 关注最新动态。
2024年的笔试题肯定会结合最新的嫦娥奔月计划进展。
所以要时刻关注新闻，看看科学家们又有啥新发现，新的技术突破。
高中物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
高中物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天1．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT +=． 联立得()2πR H R HV TR++=2．我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，经过一系列过程，在离月球表面高为h 处悬停，即相对月球静止．关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球表面时的速度大小为v ，已知万有引力常量为G ，月球半径为R ，h R <<，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度0g ； （2）月球的质量M ；（3）假如你站在月球表面，将某小球水平抛出，你会发现，抛出时的速度越大，小球落回到月球表面的落点就越远．所以，可以设想，如果速度足够大，小球就不再落回月球表面，它将绕月球做半径为R 的匀速圆周运动，成为月球的卫星．则这个抛出速度v 1至少为多大？【答案】（1）202v g h =（2）222v R M hG =（3）212v R v h= 【解析】（1）根据自由落体运动规律202v g h =，解得202v g h=（2）在月球表面，设探测器的质量为m ，万有引力等于重力，02MmGmg R=，解得月球质量222v R M hG=（3）设小球质量为'm ，抛出时的速度1v 即为小球做圆周运动的环绕速度万有引力提供向心力212''v Mm G m R R =，解得小球速度至少为212v Rv h=3．“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心发射升空，准确进入预定轨道．随后，“嫦娥一号”经过变轨和制动成功进入环月轨道．如图所示，阴影部分表示月球，设想飞船在圆形轨道Ⅰ上作匀速圆周运动，在圆轨道Ⅰ上飞行n 圈所用时间为t ，到达A 点时经过暂短的点火变速，进入椭圆轨道Ⅱ，在到达轨道Ⅱ近月点B 点时再次点火变速，进入近月圆形轨道Ⅲ，而后飞船在轨道Ⅲ上绕月球作匀速圆周运动，在圆轨道Ⅲ上飞行n 圈所用时间为．不考虑其它星体对飞船的影响，求：（1）月球的平均密度是多少？（2）如果在Ⅰ、Ⅲ轨道上有两只飞船，它们绕月球飞行方向相同，某时刻两飞船相距最近（两飞船在月球球心的同侧，且两飞船与月球球心在同一直线上），则经过多长时间，他们又会相距最近？【答案】（1）22192n Gtπ；（2）1237mt t m n （，，）==⋯ 【解析】试题分析：（1）在圆轨道Ⅲ上的周期：38tT n=，由万有引力提供向心力有：222Mm G m R R T π⎛⎫= ⎪⎝⎭又：343M R ρπ=，联立得：22233192n GT Gt ππρ==． （2）设飞船在轨道I 上的角速度为1ω、在轨道III 上的角速度为3ω，有：112T πω= 所以332T πω=设飞飞船再经过t 时间相距最近，有：312tt m ωωπ''=﹣所以有：1237mtt m n（，，）==⋯． 考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【名师点睛】本题主要考查万有引力定律的应用，开普勒定律的应用．同时根据万有引力提供向心力列式计算．4．某双星系统中两个星体 A 、B 的质量都是 m ，且 A 、B 相距 L ，它们正围绕两者连线上的某一点做匀速圆周运动．实际观测该系统的周期 T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值 T 0，且= k (） ，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星体 C 的影响，并认为 C 位于双星 A 、B 的连线中点．求： (1)两个星体 A 、B 组成的双星系统周期理论值； (2)星体C 的质量．【答案】（1）；（2）【解析】 【详解】(1)两星的角速度相同,根据万有引力充当向心力知:可得：两星绕连线的中点转动,则解得：(2)因为C 的存在,双星的向心力由两个力的合力提供,则再结合：= k可解得：故本题答案是：（1）；（2）【点睛】本题是双星问题,要抓住双星系统的条件:角速度与周期相同,再由万有引力充当向心力进行列式计算即可.5．一名宇航员抵达一半径为R 的星球表面后，为了测定该星球的质量，做下实验：将一个小球从该星球表面某位置以初速度v 竖直向上抛出，小球在空中运动一间后又落回原抛出位置，测得小球在空中运动的时间为t ，已知万有引力恒量为G ，不计阻力，试根据题中所提供的条件和测量结果，求：（1）该星球表面的“重力”加速度g 的大小； （2）该星球的质量M ；（3）如果在该星球上发射一颗围绕该星球做匀速圆周运动的卫星，则该卫星运行周期T 为多大？【答案】（1）2v g t =（2）22vR M Gt=（3）22Rt T v π=【解析】 【详解】（1）由运动学公式得：2vt g＝解得该星球表面的“重力”加速度的大小 2v g t＝（2）质量为m 的物体在该星球表面上受到的万有引力近似等于物体受到的重力，则对该星球表面上的物体，由牛顿第二定律和万有引力定律得：mg ＝2mMGR 解得该星球的质量为 22vR M Gt= （3）当某个质量为m′的卫星做匀速圆周运动的半径等于该星球的半径R 时，该卫星运行的周期T 最小，则由牛顿第二定律和万有引力定律2224m M m RG R Tπ''＝ 解得该卫星运行的最小周期 22RtT vπ＝ 【点睛】重力加速度g 是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．本题要求学生掌握两种等式：一是物体所受重力等于其吸引力；二是物体做匀速圆周运动其向心力由万有引力提供．6．如图所示，A 是地球的同步卫星．另一卫星 B 的圆形轨道位于赤道平面内．已知地球自转角速度为0ω ，地球质量为M ，B 离地心距离为r ，万有引力常量为G ，O 为地球中心，不考虑A 和B 之间的相互作用．（图中R 、h 不是已知条件）（1）求卫星A 的运行周期A T （2）求B 做圆周运动的周期B T（3）如卫星B 绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A 、B 两卫星相距最近（O 、B 、A 在同一直线上），则至少经过多长时间，它们再一次相距最近？ 【答案】（1）02A T πω=（2）32B r T GM=3）03t GM r ω∆=-【解析】 【分析】 【详解】（1）A 的周期与地球自转周期相同 02A T πω=（2）设B 的质量为m ， 对B 由牛顿定律:222()BGMm m r r T π= 解得： 32B r T GM= （3）A 、B 再次相距最近时B 比A 多转了一圈，则有：0()2B t ωωπ-∆= 解得：03t GM r ω∆=- 点睛：本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力，向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用；第3问是圆周运动的的追击问题，距离最近时两星转过的角度之差为2π的整数倍．7．“天宫一号”是我国自主研发的目标飞行器，是中国空间实验室的雏形，2017年6月，“神舟十号”与“太空一号”成功对接．现已知“太空一号”飞行器在轨运行周期为To ，运行速度为0v ，地球半径为R ，引力常量为.G 假设“天宫一号”环绕地球做匀速圖周运动，求：()1“天宫号”的轨道高度h ． ()2地球的质量M ．【答案】(1)00 2v T h R π=- (2)300 2v T M Gπ=【解析】 【详解】(1)设“天宫一号”的轨道半径为r ，则有：002rv T π=“天宫一号”的轨道高度为：h r R =- 即为：002v T h R π=- (2)对“天宫一号”有：22204Mm G m r r T π=所以有：3002v T M Gπ=【点睛】万有引力应用问题主要从以下两点入手：一是星表面重力与万有引力相等，二是万有引力提供圆周运动向心力．8．我国在2008年10月24日发射了“嫦娥一号”探月卫星．同学们也对月球有了更多的关注．(1)若已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，月球绕地球运动的周期为T ，月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动，试求月球绕地球运动的轨道半径．(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度0v 竖直向上抛出一个小球，经过时间t ，小球落回抛出点．已知月球半径为r ，万有引力常量为G ，试求出月球的质量M 月【答案】22324gR Tπ(2)202v r Gt ． 【解析】 【详解】(1)设地球的质量为M ，月球的质量为M 月，地球表面的物体质量为m ，月球绕地球运动的轨道半径R '，根据万有引力定律提供向心力可得：222()MM GM R R Tπ=''月月 2Mmmg GR = 解得：R '= (2)设月球表面处的重力加速度为g '，根据题意得：02g t v '=02GM m g rm '=月 解得：202v r M Gt=月9．“场”是除实物以外物质存在的另一种形式，是物质的一种形态．可以从力的角度和能量的角度来描述场．反映场力性质的物理量是场强．（1）真空中一个孤立的点电荷，电荷量为+Q ，静电力常量为k ，推导距离点电荷r 处的电场强度E 的表达式．（2）地球周围存在引力场，假设地球是一个密度均匀的球体，质量为M ，半径为R ，引力常量为G ．a ．请参考电场强度的定义，推导距离地心r 处（其中r ≥R ）的引力场强度E 引的表达式．b ．理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．推导距离地心r 处（其中r ＜R ）的引力场强度E 引的表达式． 【答案】（1）2kQE r =（2）a ． 2GM E r =引 b ． 3GM E r R =引【解析】 【详解】 （1）由F E q =，2qQ F k r= ，得 2kQE r = （2）a ．类比电场强度定义，F E m=万引，由2GMmF r =万， 得 2GME r=引 b ．由于质量分布均匀的球壳对其内部的物体的引力为0，当r ＜R 时，距地心r 处的引力场强是由半径为r 的“地球”产生的．设半径为r 的“地球”质量为M r ，33334433r M r M r M R Rππ=⨯=． 得23r GM GME r r R==引10．已知地球质量为M ，万有引力常量为G 。
关于嫦娥三号的热点物理问题(附答案)
科技背景：2013年12月2日，“嫦娥三号”从西昌卫星发射中心成功发射。
2013年12月6日，嫦娥三号准确进入环月近圆轨道。
2013年12月14日，嫦娥三号成功着月，降落相机传回图像。
1、“长征三号乙”运载火箭燃料燃烧后，液体变成气体，体积增大，燃烧生成的气体高速喷出来了，使火箭获得巨大的反作用力而上升。
2、喷出来的高温气体，与发射塔下面的水进行热量交换，使水的温度升高。
液体变成气体，发生汽化现象，气化后的水蒸气遇冷放热又发生液化，形成大团的白雾。
3、火箭喷出的气体，对下面有力的作用，根据力的作用是相互的，火箭得到一个向上的推力，当推力大于火箭自身重力的时候它就升上天了。
4、升天的过程中它的重力势能增大，动能也增大，所以机械能一直不停地增大。
总的来说，火箭上升过程中内能最终转化为机械能。
5、在大气层的时候，因为与大气的剧烈摩擦，产生了热能，摩擦生热现象是机械能能转化为内能。
6、燃料的能量转化不可能是完全的，有机械损耗和热量损失，所（填大于、小于、等于）。
7、火箭工作时燃料的化学能转换成了热能，再转换成了动能，最后变成了机械能。
8、火箭上和月球探测器上安装有摄像机和照相机拍摄记录飞行过程以及月面照片，照相机和摄像机的镜头相当于凸透镜，能成倒立、缩小的实像。
9、控制中心和测控站是利用电磁波来传递信号，控制火箭和嫦娥三号按预定轨道运行的，嫦娥三号拍摄的月球照片是通过电磁波传回地球的。
10、物体在月球上受到的重力只有地球上的六分之一，1.2吨质量的嫦娥三号探测器在月球上受到的重力是 2000 N。
11、绕月运动的嫦娥三号探测器受到的是非平衡力作用（填“平衡力、非平衡力），其运动状态变化着（变化着、不变）在近月点时运动加快重力势能转化为动能，而在远月点时，速度减慢，动能增大，重力势能减少。
12、嫦娥三号探测器到达月球表面后，展开太阳能电池帆板，对着太阳方向，太阳能帆板工作时，将太阳能能转换为电能。
13、嫦娥三号探测器“玉兔号”月球车使用类似于坦克或推土机上的履带装置运动，而不使用车轮，这样做是为了增大摩擦便于爬坡和翻越障碍，还可减小对月球地面的压强（增大、减小），以防陷入月球尘土中。
【看新闻做新题】嫦娥三号物理素材
嫦娥奔月最小发射速度7.9km/s科学探索2013年12月2号嫦娥三号发射取得圆满成功！这标志着我国的航空航天技术又迈进了一大步。
人造地球卫星的发射速度不得低于7.9 km/s，此速度是卫星的最小发射速度或卫星绕地球飞行的最大速度，你知道是为什么么？一、人造卫星的发射发射分三个阶段：发射升空阶段、飘移进入轨道阶段和进入预定轨道后绕地球运行阶段，在第一阶段有竖直向上的加速度，处于超重状态；第三阶段有竖直向下的加速度且为重力加速度，故处于完全失重状态。
二、轨道、能量因人造卫星在绕地球飞行时靠万有引力提供向心力做匀速圆周运动，故其圆周运动轨道的圆心与地球球心重合；人造卫星在运行中，离地面越高，速度越小，动能越小，而重力势能越大，所具有的机械能越大，发射卫星需要的能量越多，发射卫星越困难。
三、卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系四、卫星运行中的几个疑难问题1．卫星绕地球运动的向心加速度和物体随地球自转的向心加速度卫星绕地球运动的向心力完全由地球对卫星的万有引力提供，而放在地面上的物体随着地球自转所需的向心力是由万有引力的一个分力提供的。
卫星绕地球运动的向心加速度a1＝GM/r2，其中M为地球的质量，r为卫星与地心间的距离，物体随地球自转的向心加速度，其中T为地球自转周期，R为物体所在纬度圈的半径。
2．环绕速度与发射速度（1）人造卫星的环绕速度，第一宇宙速度对于近地人造卫星，轨道半径近似等于地球半径R，卫星在轨道处所受的万有引力F 引，近似等于卫星在地面上所受的重力mg，这样由重力mg提供向心力，即mg＝mv2/R，得v＝，代入g＝9.8 m/s2，R＝6400 km，得v＝7.9 km/s。
要注意v＝仅适用于近地卫星。
可见，7.9 km/s 的速度是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动具有的速度，我们称为第一宇宙速度，也是人造地球卫星的最小发射速度。
（2）第二宇宙速度（脱离速度）v ＝11.2 km/s 是使物体挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造卫星或飞行到其他行星上去的最小发射速度。
最新高考物理万有引力与航天题20套(带答案)
最新高考物理万有引力与航天题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天1．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT +=． 联立得()2πR H R HV TR++=2．宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P 点，沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球，测得小球经时间t 落到斜坡另一点Q 上，斜坡的倾角α，已知该星球的半径为R ，引力常量为G ，求该星球的密度（已知球的体积公式是V=43πR 3）．【答案】03tan 2V RGt απ【解析】试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度．根据万有引力等于重力求出星球的质量，结合密度的公式求出星球的密度．设该星球表现的重力加速度为g ，根据平抛运动规律： 水平方向：0x v t = 竖直方向：212y gt =平抛位移与水平方向的夹角的正切值2012tan gt y x v tα== 得：02tan v g tα=设该星球质量M ，对该星球表现质量为m 1的物体有112GMm m g R =，解得GgR M 2= 由343V R π=，得：03tan 2v M V RGt αρπ==3．木星在太阳系的八大行星中质量最大，“木卫1”是木星的一颗卫星，若已知“木卫1”绕木星公转半径为r ，公转周期为T ，万有引力常量为G ，木星的半径为R ，求 （1）木星的质量M ；（2）木星表面的重力加速度0g ．【答案】（1）2324r GT π (2)23224r T Rπ 【解析】(1)由万有引力提供向心力222()Mm Gm r r Tπ= 可得木星质量为2324r M GTπ= (2)由木星表面万有引力等于重力：02Mm Gm g R''=木星的表面的重力加速度230224r g T Rπ=【点睛】万有引力问题的运动，一般通过万有引力做向心力得到半径和周期、速度、角速度的关系，然后通过比较半径来求解．4．双星系统一般都远离其他天体，由两颗距离较近的星体组成，在它们之间万有引力的相互作用下，绕中心连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。
08-嫦娥一号创新题
关于“嫦娥一号”的物理创新试题2007年10月24日，我国自主研发的 “嫦娥一号”探月卫星发射升空，11月5日与月球“相会”，实现了中华民族千年奔月的梦想。
预计2008年高考，与探月相关的天体运动问题一定会成为高考命题的热点。
下面是笔者以“嫦娥一号”的探月之旅为背景，依据2007年的《考试大纲》编制的相关试题，以飨读者。
1．2007年10月31日，“嫦娥一号”卫星在近地点600km 处通过发动机短时点火，实施变轨。
变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。
则卫星在近地点变轨后的运行速度（ ）A ．小于7.9km/sB ．大于7.9km/s ，小于11.2 km/sC ．大于11.2 km/sD ．大于11.2 km/s ，小于16.7 km/s2．2007年10月31日，“嫦娥一号”卫星在近地点600km 处通过发动机短时点火，实施变轨。
变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。
若地球半径为6400km,地面重力加速度取9.8m/s 2，估算卫星在近地点变轨后的向心加速度约为（ ） A ．7 m/s 2 B ．8 m/s 2 C ．9 m/s 2 D ．9.8 m/s 23．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。
“嫦娥一号”卫星在距月球表面200公里、周期127分钟的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动。
已知月球半径约为1700km ，引力常量111067.6-⨯=G Nm 2/kg 2，忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用。
由以上数据可以估算出的物理量有（ ）A ．月球的质量B ．月球的平均密度C ．月球表面的重力加速度D ．月球绕地球公转的周期4．2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。
高考物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析
高考物理万有引力与航天解题技巧及经典题型及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天1．人类第一次登上月球时，宇航员在月球表面做了一个实验：将一片羽毛和一个铁锤从同一个高度由静止同时释放，二者几乎同时落地．若羽毛和铁锤是从高度为h 处下落，经时间t 落到月球表面．已知引力常量为G ，月球的半径为R ． （1）求月球表面的自由落体加速度大小g 月；（2）若不考虑月球自转的影响，求月球的质量M 和月球的“第一宇宙速度”大小v ．【答案】（1）22h g t =月 （2）222hR M Gt=；2hRv t= 【解析】 【分析】（1）根据自由落体的位移时间规律可以直接求出月球表面的重力加速度；（2）根据月球表面重力和万有引力相等，利用求出的重力加速度和月球半径可以求出月球的质量M ； 飞行器近月飞行时，飞行器所受月球万有引力提供月球的向心力，从而求出“第一宇宙速度”大小． 【详解】（1）月球表面附近的物体做自由落体运动 h ＝12g 月t 2 月球表面的自由落体加速度大小 g 月＝22h t （2）若不考虑月球自转的影响 G 2MmR ＝mg 月 月球的质量 222hR M Gt＝ 质量为m'的飞行器在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动m ′g 月＝m ′2v R月球的“第一宇宙速度”大小 2hRv g R t月＝＝ 【点睛】结合自由落体运动规律求月球表面的重力加速度，根据万有引力与重力相等和万有引力提供圆周运动向心力求解中心天体质量和近月飞行的速度v ．2．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大．【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT+=． 联立得()2πR H R HV TR++=3．土星是太阳系最大的行星，也是一个气态巨行星。
高中物理万有引力定律的应用试题(有答案和解析)
高中物理万有引力定律的应用试题(有答案和解析)一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用1．“嫦娥一号”的成功发射，为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步．已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形，距月球表面高度为H ，飞行周期为T ，月球的半径为R ，引力常量为G ．求：(1) “嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小； (2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船，则其绕月运行的线速度应为多大． 【答案】（1）()2R H Tπ+（2）()3224R H GT π+（3）()2R H R HTRπ++ 【解析】（1）“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小12π()R H v T+=． （2）设月球质量为M ．“嫦娥一号”的质量为m ．根据牛二定律得2224π()()R H MmG m R H T +=+解得2324π()R H M GT +=． （3）设绕月飞船运行的线速度为V ，飞船质量为0m ，则2002Mm V G m RR =又2324π()R H M GT +=． 联立得()2πR H R HV TR++=2．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的影响，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O 在三角形所在的平面内做角速度相同的圆周运动（图示为A 、B 、C 三颗星体质量不相同时的一般情况）若A 星体的质量为2m ，B 、C 两星体的质量均为m ，三角形的边长为a ，求：（1）A 星体所受合力的大小F A ； （2）B 星体所受合力的大小F B ； （3）C 星体的轨道半径R C ； （4）三星体做圆周运动的周期T ．【答案】（1）2223Gm a （2）227Gm a （3）74a （4）3πa T Gm= 【解析】 【分析】 【详解】（1）由万有引力定律，A 星体所受B 、C 星体引力大小为24222A B R CA m m m F G G F r a===,则合力大小为223A m F G a=（2）同上，B 星体所受A 、C 星体引力大小分别为2222222A B AB C B CBm m m F G G r am m m F G G r a==== 则合力大小为22cos 602Bx AB CB m F F F G a =︒+=22sin 603By AB m F F G a=︒=．可得22227B BxBym F F F G a=+=（3）通过分析可知，圆心O 在中垂线AD 的中点，2231742C R a a ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（4）三星体运动周期相同，对C 星体，由22227C B C m F F G m Ra T π⎛⎫=== ⎪⎝⎭可得22a T Gmπ=3．对某行星的一颗卫星进行观测，运行的轨迹是半径为r 的圆周，周期为T ，已知万有引力常量为G ．求： （1）该行星的质量．（2）测得行星的半径为卫星轨道半径的十分之一，则此行星的表面重力加速度有多大？【答案】（1）2324r M GT π=（2）22400rg Tπ= 【解析】（1）卫星围绕地球做匀速圆周运动，由地球对卫星的万有引力提供卫星所需的向心力．则有：2224Mm G m r r T π=，可得2324r M GTπ= （2）由21()10MmGmg r =，则得：222400100GM r g r T π==4．半径R =4500km 的某星球上有一倾角为30o 的固定斜面，一质量为1kg 的小物块在力F 作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F 始终与斜面平行．如果物块和斜面间的摩擦因数3μ=，力F 随时间变化的规律如图所示（取沿斜面向上方向为正），2s 末物块速度恰好又为0，引力常量11226.6710/kg G N m -=⨯⋅．试求：（1）该星球的质量大约是多少？（2）要从该星球上平抛出一个物体，使该物体不再落回星球，至少需要多大速度？（计算结果均保留二位有效数字）【答案】（1）242.410M kg =⨯ （2）6.0km/s【解析】【详解】（1）假设星球表面的重力加速度为g ，小物块在力F 1=20N 作用过程中，有：F 1-mg sin θ-μmg cos θ=ma 1小物块在力F 2=-4N 作用过程中，有：F 2+mg sin θ+μmg cos θ=ma 2 且有1s 末速度v=a 1t 1=a 2t 2 联立解得：g=8m/s 2． 由G2MmR=mg 解得M=gR 2/G ．代入数据得M=2.4×1024kg（2）要使抛出的物体不再落回到星球，物体的最小速度v 1要满足mg=m 21v R解得v 1=6.0×103ms=6.0km/s即要从该星球上平抛出一个物体，使该物体不再落回星球，至少需要6.0km/s 的速度． 【点睛】本题是万有引力定律与牛顿定律的综合应用，重力加速度是联系这两个问题的桥梁；第二题，由重力或万有引力提供向心力，求出该星球的第一宇宙速度．5．一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，离地高度为h ．已知地球半径为R ，地球表面的重力加速度为g ，万有引力常量为G ．求： （1）地球的质量；（2）卫星绕地球运动的线速度.【答案】（1） 2gR G（2）【解析】 【详解】（1）地表的物体受到的万有引力与物体的重力近似相等即：2 GMmmg R＝ 解得：M ＝2gR G（2）根据22Mm v G m r r ＝ 其中GgR M 2=，r=R+h解得v =6．如图所示是一种测量重力加速度g 的装置。
专题49 太空航天类物理中考热点问题(原卷版)
用小微专题精准练助力2023中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）第五部分中考物理特色专题篇专题49 太空航天类物理中考热点问题1.我国自行研制的“嫦娥三号”登月探测器（包括着陆器和“玉兔”月球车）发射成功，并在月球成功实施软着陆，假设月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，则下列说法正确的是（）A．在地球上质量为140kg的“玉兔”月球车，在月球上仍然是140kg；B．“嫦娥三号”探测器向地球传递信号既可以用电磁波，也可以用次声波；C．制造“玉兔”月球车的金属在月球上的密度只有地球上的六分之一；D．“玉兔”月球车上的相机在地球上重为60N，在月球上重为10N2.小明用电视机在家里收看“空中课堂”。
下列说法正确的是（）A.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的B.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制C.看电视时，小明佩戴的近视眼镜是凸透镜D.小明看到电视屏幕上老师讲课的画面是因为光的反射3.随着科学技术的进步，我国在航天领域取得了举世瞩目的成就，对宇宙的探索在不断深入。
以下所述的航天器或星体中距离地球最远的是（）A. 执行导航任务的北斗系列卫星B. 月球上行走的“玉兔”月球车C. 在轨运行的“天宫二号”空间站D. “天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星4.2020年6月23日9时23分，我国北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。
经过8天长途跋涉、5次变轨于6月30日14时15分定点在距地球3万6千公里的地球同步轨道，标志着我国北斗三号全球卫星系统全面建成。
地面测控人员是通过______对太空中卫星进行测控的，变轨是通过施加______改变其运动状态的，目前该卫星相对地球处于______状态。
大多数人造卫星沿椭圆轨道运动，卫星在远地点和近地点之间运行的过程中，从能量转化的角度看，是______的相互转化。
5.阅读短文，回答问题：火星探测器“天问一号”火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
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关于嫦娥的物理创新试题集
1.嫦娥一号探月卫星发射成功在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义。
下图是嫦娥奔月过程全图。
（地球半径R=6400Km ，月球半径r=1700 Km ）
请根据图中给出的数据
①计算出嫦娥一号卫星在距离月球200Km 的圆形轨道上运行的速度。
（保留3位有效数字） ②把嫦娥一号卫星工作轨道（即周期为127分钟的圆形轨道）周期1T 近似当作2小时，请根据图中数据计算出卫星在12小时轨道运行时，远月点与月球表面的距离。
（30.，计算结果保留2位有效数字）
2．2007年10月31日，“嫦娥一号”卫星在近地点600km 处通过发动机短时点火，实施变轨。
变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。
则卫星在近地点变轨后的运行速度
（ ）
A ．小于7.9km/s
B ．大于7.9km/s ，小于11.2 km/s
C ．大于11.2 km/s
D ．大于11.2 km/s ，小于16.7 km/s 3．2007年10月31日，“嫦娥一号”卫星在近地点600km 处通过发动机短时点火，实施变轨。
变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球。
若地球半径为6400km,地面重力加速度取9.8m/s 2，估算卫星在近地点变轨后的向心加速度约为
（ ）
A ．7 m/s 2
B ．8 m/s 2
C ．9 m/s 2
D ．9.8 m/s 2 4．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中华民族千年奔月的梦想。
“嫦娥一号”卫星在距月球表面200公里、周期127分钟的圆形轨道上绕月球做匀速圆周运动。
已知月球半径约为1700km ，引力常量1110
67.6-⨯=G Nm 2/kg 2，忽略地球对“嫦娥一号”的引力作用。
由以上数据可以估算出的物理量有
（ ）
A ．月球的质量
B ．月球的平均密度
C ．月球表面的重力加速度
D ．月球绕地球公转的周期
5．2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达公里
月球，在距月球表面200km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。
之后，卫星在P 点经过几次“刹车制动”，最终在距月球表面200km 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。
用1T 、2T 、3T 分别表示卫星在椭圆轨道Ⅰ、Ⅱ和圆形轨道Ⅲ的周期，用1a 、2a 、3a 分别表示卫星沿三个轨道运动到P 点的加速度，则下面说法正确的是 （ ） （ ）
A ．1T >2T >3T
B ．1T <2T <3T
C ．1a >2a >3a
D ．1a <2a <3a
6．2007年11月5日，“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球，在距月球表面200km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图所示。
之后，卫星在P 点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200km 的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。
则下面说法正确的是 （ ）
A ．由于“刹车制动”，卫星在轨道Ⅲ上运动的周期将比沿
轨道Ⅰ运动的周期长
B ．虽然“刹车制动”，但卫星在轨道Ⅲ上运动的周期还是
比沿轨道Ⅰ运动的周期短
C ．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度比沿轨道Ⅰ运动到P 点（尚
未制动）时的速度更接近月球的第一宇宙速度
D ．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度小于沿轨道Ⅰ运动到P
点（尚未制动）时的加速度
7．2007年9月24日，“嫦娥一号”探月卫星发射升空，实现了中
华民族千年奔月的梦想。
若“嫦娥一号”的半径为R ，国际空间站沿圆形轨道绕地球匀速圆周运动的半径为4R ，地球质量是月球质量的81倍，根据以上信息可以确定 （ ）
A ．国际空间站的加速度比“嫦娥一号”大
B ．国际空间站的速度比“嫦娥一号”大
C ．国际空间站的周期比“嫦娥一号”长
D ．国际空间站的角速度比“嫦娥一号”小
参考答案
1. ①根据公式T
R v 12π=， s s T 31062760127⨯=⨯=.
11h r R +==（1700+200）m 310⨯=1.9m 610⨯
解得：s m v /.3
10571⨯≈
②设卫星在工作轨道上运行的周期为h T 21=，
长半轴为Km r 19001=
设卫星在12小时轨道上运行的周期为h T 122=，远月点距离月球表面高度为x 长半轴为Km x r 2
217002002+⨯+= 根据开普勒第三定律得：22
322131T r T r = 解之得：Km x 31098⨯≈.
2．答案：B 解析：7.9km/s 是第一宇宙速度，是卫星在地面附近做匀速圆周运动所具有的
线速度。
当卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s 而小于11.2 km/s 时，卫星将沿椭圆轨道运行，当卫星的速度等于或大于11.2 km/s 时就会脱离地球的吸引，不再绕地球运行，11.2 km/s 被称为第二宇宙速度。
“嫦娥一号” 变轨后仍沿椭圆轨道绕地球运动，故B 正确。
3．答案：B 解析：卫星在近地点，有ma h R Mm G =+2)
(，又地面附近mg R Mm G =2，得87000
)104.6(8.9)(22
622≈⨯⨯=+=h R gR a m/s 2，故B 正确。
4．ABC 解析：月球对“嫦娥一号”的万有引力提供其做圆周运动的向心力，由
22
24)()(T
h R m h R Mm G π+=+可估算出月球的质量，由月球质量334R M πρ⋅=，可估算出月球的平均密度，又月球表面万有引力等于重力，月mg R
Mm G
=2，月球表面的重力加速度月g 也可以确定。
故A 、B 、C 都正确。
5．A 解析：卫星沿椭圆轨道运动时，周期的平方与半长轴的立方成正比，故1T >2T >3T ，
A 项正确。
不管沿哪一轨道运动到P 点，卫星所受月球的引力都相等，由牛顿第二定律得1a =2a =3a ，故CD 项均错误。
6．BC 解析：卫星沿椭圆轨道运动时，周期的平方与半长轴的立方成正比，圆形轨道可以
看成是半长轴和半短轴相等的椭圆，故卫星在轨道Ⅲ上的周期比轨道Ⅰ上的周期短，B 项正确。
卫星在月球附近做匀速圆周运动所具有的线速度称为月球的第一宇宙速度，故C 正确；卫星沿轨道Ⅰ运动到P 点（尚未制动）时所受月球的引力等于沿轨道Ⅲ运动时所受的引力，故加速度相等，D 项错误。
7．AB 解析：万有引力提供向心力，由22
224T
mr r v m ma r Mm G π===可得向心加速度
之比16812
1222121=⋅=r r M M a a ，A 正确；线速度之比2
9122121=⋅=r r M M v v ，B 正确；周期之比98
323
11221=⋅=r r M M T T ，C 错；角速度之比8
9
1221
==T T ωω，D 错。
参考图片：。