物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：第四章-核心素養(yǎng)專項(xiàng)提升-科學(xué)態(tài)度與責(zé)任——航天事業(yè)發(fā)展與宇宙探索-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 以此為依據(jù)說(shuō)明在處理萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系時(shí),為什么經(jīng)常可以忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。3.甲(2020北京高三模擬)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面,并通過(guò)“鵲橋”中繼衛(wèi)星傳回了世界上第一張近距離拍攝月球背面的圖片。此次任務(wù)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次在月球背面軟著陸、首次在月球背面通過(guò)中繼衛(wèi)星與地球通信,開啟了人類探索月球的新篇章。(1)為了盡可能減小著陸過(guò)程中月球?qū)︼w船的沖擊力,探測(cè)器在距月面非常近的距離h處才關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)速度相對(duì)月球表面豎直向下,大小為v,然后僅在月球重力作用下豎直下落,接觸月面時(shí)通過(guò)其上的“四條腿”緩沖,平穩(wěn)地停在月面,緩沖時(shí)間為t,如圖甲所示。已知月球表面附近的重力加速度為g0,探測(cè)器質(zhì)量為m0,求:①探測(cè)器與月面接觸前瞬間相對(duì)月球表面的速度v39。的大小。②月球?qū)μ綔y(cè)器的平均沖擊力F的大小。(2)探測(cè)器在月球背面著陸的難度要比在月球正面著陸大很多,其主要的原因是月球的遮擋使探測(cè)器著陸前無(wú)法和地球?qū)崿F(xiàn)通信。我國(guó)發(fā)射了一顆名為“鵲橋”的中繼衛(wèi)星,在地球和月球背面之間搭了一個(gè)“橋”,從而有效地解決了通信問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)通信和節(jié)約能量,“鵲橋”的理想情況就是圍繞“地—月”系統(tǒng)的一個(gè)拉格朗日點(diǎn)運(yùn)動(dòng),如圖乙所示。所謂“地—月”系統(tǒng)的拉格朗日點(diǎn)是指空間中的某個(gè)點(diǎn),在該點(diǎn)放置一個(gè)質(zhì)量很小的天體,該天體僅在地球和月球的萬(wàn)有引力作用下保持與月球同步繞地球運(yùn)動(dòng)。乙①設(shè)地球質(zhì)量為M,月球質(zhì)量為m,地球中心和月球中心間的距離為L(zhǎng),月球繞地心運(yùn)動(dòng),圖乙中所示的拉格朗日點(diǎn)到月球球心的距離為r。推導(dǎo)并寫出r與M、m和L之間的關(guān)系式。②地球和太陽(yáng)組成的“日—地”系統(tǒng)同樣存在拉格朗日點(diǎn),圖丙為“日—地”系統(tǒng)示意圖,請(qǐng)?jiān)趫D中太陽(yáng)和地球所在直線上用符號(hào)“*”標(biāo)記出幾個(gè)拉格朗日點(diǎn)的大概位置。丙。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)雙星系統(tǒng),它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成,兩星視為質(zhì)點(diǎn),不考慮其他天體的影響。A、B圍繞兩者連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們之間的距離保持不變,如圖所示。引力常量為G,可見星A的速率為v,運(yùn)行周期為T。(1)可見星A所受暗星B的引力Fa可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m39。的星體(視為質(zhì)點(diǎn))對(duì)它的引力,設(shè)A和B的質(zhì)量分別為mm2,試求m39。(用mm2表示)。(2)求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的
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