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據(jù)美聯(lián)社2002年10月7日報(bào)道,天文學(xué)家在太陽系的9大行星之外,又發(fā)現(xiàn)了一顆比地球小得多的新行星,而且還測得它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為288年.若把它和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道都看作圓,問它與太陽的距離約是地球與太陽距離的多少倍?(最后結(jié)果可用根式表示)

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在天體演變過程中,紅色巨星發(fā)生“超新星爆炸”后,可以形成中子星(電子被迫同原子核中的質(zhì)子相結(jié)合而形成中子),中子星具有極高的密度.

(1)若已知某中子星的密度為1017 kg/m3,該中子星的衛(wèi)星繞它做圓軌道運(yùn)動(dòng),試求該中子星的衛(wèi)星運(yùn)行的最小周期.

(2)中子星也在繞自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn),若某中子星的自轉(zhuǎn)角速度為6.28×30 rad/s,若想使該中子星不因自轉(zhuǎn)而被瓦解,則其密度至少為多大?(假設(shè)中子星是通過中子間的萬有引力結(jié)合成球狀星體,引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2).

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理論證明開普勒第三定律不僅適用于行星繞太陽的運(yùn)動(dòng),而且也適用于衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng),只不過此時(shí)=k′中的恒量k′與行星中的比例不一樣.已知月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的半徑為地球半徑的60倍,運(yùn)行周期為27天,應(yīng)用開普勒定律計(jì)算,在地球赤道上空多高處的衛(wèi)星可以隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),就像是留在天空中不動(dòng)一樣.(已知地球半徑為6.4×103 km

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2003年10月15日,我國用“長征”二號(hào)F運(yùn)載火箭成功地將“神舟”五號(hào)載人飛船送入預(yù)定軌道(距離地面高度約340 km),飛船繞地球飛行14圈后,約用時(shí)21小時(shí),于16日6時(shí)23分成功返回地球.我國首位造訪太空的飛行員楊利偉自主出艙.這標(biāo)志著我國已經(jīng)成為世界上第三個(gè)獨(dú)立自主地完整掌握載人航天、有能力將人送入太空的國家,這再次證明中國有能力攀登世界科技高峰,自立于世界民族之林.

(1)“神舟”五號(hào)飛船的軌道半徑是多少?其運(yùn)行速度多大?(地球質(zhì)量為6.0×1024 kg,地球半徑為6.4×106 m

(2)飛船在豎直向上發(fā)射升空階段、進(jìn)入軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階段和返回地球豎直向下加速下降階段,楊利偉分別處于什么狀態(tài)(    )

A.超重,完全失重,失重                    B.超重,完全失重,超重

C.超重,失重,完全失重                    D.失重,完全失重,超重

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2003年2月1日北京時(shí)間22時(shí)左右,美國服役年限最久的航天飛機(jī)“哥倫比亞”號(hào)在降落時(shí)突然與地面控制中心失去聯(lián)系,不久后德克薩斯北部的居民便聽到一聲巨大的爆炸聲,載有7名宇航員的航天飛機(jī)在進(jìn)入大氣層后已經(jīng)解體.這是美國自1986年以來發(fā)生的第二次航天飛機(jī)失事事件.載人航天是人類駕駛和乘坐航天器在太空中從事各種探測、研究、試驗(yàn)和軍事應(yīng)用的飛行活動(dòng).

(1)航天飛機(jī)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),宇航員會(huì)處于完全失重狀態(tài).下列說法中正確的是(    )

A.宇航員仍受重力作用                          B.宇航員受力平衡

C.宇航員不受任何力作用                        D.重力正好提供向心力

(2)下列能在飛船實(shí)驗(yàn)艙中做實(shí)驗(yàn)的儀器是(    )

A.?dāng)[鐘                                        B.水銀氣壓計(jì)

C.天平                                        D.多用電表

(3)航天飛機(jī)表面常貼有特制的陶瓷片,其作用是(    )

A.增加航天飛機(jī)的強(qiáng)度,防止受流星及太空垃圾撞擊而損壞

B.將太陽能轉(zhuǎn)化為電能供航天飛機(jī)使用

C.便于雷達(dá)跟蹤,接收地面指揮中心的指令

D.陶瓷片耐高溫、隔熱,能有效保護(hù)航天飛機(jī)安全返回地面

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宇航員給哈勃望遠(yuǎn)鏡更換部件時(shí),可能要擰動(dòng)某些螺絲,你認(rèn)為正確操作的姿勢是(    )

A.宇航員用雙手拿扳手容易擰動(dòng)螺絲

B.宇航員用一根管子套在扳手上容易擰動(dòng)螺絲

C.宇航員需一手把住哈勃望遠(yuǎn)鏡的架子,一手扳動(dòng)扳手才能擰動(dòng)螺絲

D.怎樣扳都行

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地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r=求出,已知式中a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,則(    )

A.a(chǎn)是地球半徑,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是地球表面處的重力加速度

B.a(chǎn)是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度

C.a(chǎn)是赤道周長,b是地球自轉(zhuǎn)周期,c是同步衛(wèi)星的加速度

D.a(chǎn)是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期,c是地球表面處的重力加速度

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在太陽的活動(dòng)期,地球大氣受太陽風(fēng)的影響而擴(kuò)張,這樣使一些在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍,而開始下落.大部分垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼,但體積較大的則會(huì)落到地面上給我們造成威脅和危害.那么太空垃圾下落的原因是 (    )

A.大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬有引力增大而導(dǎo)致的

B.太空垃圾在燃燒過程中質(zhì)量不斷減小,根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,向心加速度就會(huì)不斷增大,所以垃圾落向地面

C.太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小,那么它做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力就小于實(shí)際的萬有引力,因此過大的萬有引力將垃圾拉向了地面

D.太空垃圾上表面受到的大氣壓力大于下表面受到的大氣壓力,所以是大氣的力量將它推向地面的

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衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若從衛(wèi)星中與衛(wèi)星相對靜止釋放一個(gè)物體,關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的下述說法中正確的是(    )

A.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)                      B.物體做平拋運(yùn)動(dòng)

C.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)                      D.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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人造地球衛(wèi)星進(jìn)入軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下面的說法中正確的是(    )

A.衛(wèi)星內(nèi)的物體失重,衛(wèi)星本身沒失重

B.衛(wèi)星內(nèi)的物體不再有重力的作用

C.衛(wèi)星內(nèi)的物體仍受重力的作用

D.衛(wèi)星內(nèi)的物體沒有重力的作用而有向心力的作用

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