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题目
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一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空.假设探测器的质量为1500kg,发动机推力为恒力,探测器升空途中某时刻发动机突然关闭.如图所示是探测器的速度随时间变化的全过程图示.假设行星表面没有空气.则:
(1)探测器在行星表面达到的最大高度是______m.
(2)该行星表面的重力加速度是______m/s2
(3)计算发动机的推动力是______N.
答案
(1)24s末达到最高点,由于图线与坐标轴包围的面积,故H=
1
2
×25×64=800m
即探测器在该行星表面达到的最大高度为800m.
(2)发动机关闭后,探测器减速上升的过程中,只受重力,故加速度即为重力加速度,则该星球表面重力加速度大小为a=
△v
△t
=
64-0
25-9
m/s2
=4m/s2
(3)火箭加速过程,加速度大小为a1=
△v
△t
=
64
9
m/s2
.根据牛顿第二定律,有
F-mg=ma1
解得 F=m(g+a1)=16666.7N
故答案为:(1)800;(2)4;(3)16666.7
核心考点
试题【一行星探测器从所探测的行星表面垂直升空.假设探测器的质量为1500kg,发动机推力为恒力,探测器升空途中某时刻发动机突然关闭.如图所示是探测器的速度随时间变化的】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,太阳光传到地球约需8分钟,试估算太阳与地球质量之和的数量级为(  )
A.1024kgB.1027kgC.1030kgD.1035kg
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一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍做匀速圆周运动,则(  )
A.根据公式v=rω,可知卫星运动的线速度将增大到原来的2倍
B.根据公式E=m
v2
r
,可知卫星所需的向心力将减小到原来的
1
2
C.根据公式a=ω2r,可知卫星运动的向心加速度将增大到原来的2倍
D.根据公式F=G
Mm
r2
,可知地球提供的向心力将减小到原来的
1
4
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太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆;各行星的半径、日星距离和质量如下表所示:
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行星名称水星金星地球火星木星土星天王星海王星
星球半径/106m2.446.056.383.4071.460.2725.5624.75
日星距离/×1011m0.581.081.502.287.7814.2928.7145.04
质量/×1024kg0.334.876.000.64190056986.8102
行星“G1-58lc”适宜人类居住,值得我们期待.该行星的质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍,公转周期为13个地球日.设该行星与地球均可视为质量分布均匀的球体,则该行星的第一宇宙速度是地球的(  )
A.


1.5
B.1.5倍C.2倍D.
365
13
2013年12月6日17时53分,嫦娥三号探测器成功完成一次“太空刹车”动作,顺利进入距月面平均高度H=100km的环月圆轨道,然后再次变轨进入椭圆轨道,最后进行月球表面软着陆.软着陆过程可简化为三个阶段:距月球表面15km时打开反推发动机减速,下降到距月球表面h1=l00m高度时悬停,寻找合适落月点;找到落月点后继续下降,距月球表面h2=4m时速度再次减为0;此后,关闭所有发动机,使它做自由落体运动落到月球表面.已知嫦娥三号质量为m,月球表面重力加速度为g′,月球半径为R,忽略嫦娥三号的质量变化.求嫦娥三号(所有结果均用题给字母表示):
(1)经“太空刹车”后的速度大小;
(2)悬停时发动机对其的作用力;
(3)从悬停到落至月球表面,发动机对其做的功.