这篇资料涉及的是高中物理必修二第七章的内容,主要涵盖了万有引力定律及其在宇宙航行中的应用。以下是对部分题目及知识点的详细解释:
1. 题目中提到的检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循相同规律,即牛顿的万有引力定律。根据定律,引力与两物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。若已知地球表面重力加速度、月地距离和地球半径,还需知道月球公转的周期来计算月球的向心力,从而验证这一规律。答案是C。
2. 空间站的运行速度接近第一宇宙速度,这是环绕地球做匀速圆周运动所需的最小速度。已知地球半径和第一宇宙速度,可求得空间站的运行速度。题目给出空间站高度,根据开普勒第三定律,可计算出速度。答案是A。
3. 地球静止轨道卫星的高度和地球自转周期可以用来计算地球的质量和平均密度。选项C正确,地球的质量可以通过万有引力提供向心力的公式计算;选项D正确,地球的平均密度可通过地球的质量除以地球体积计算得到。
4. 地球表面的重力加速度在两极和赤道的不同,以及地球自转周期,可用于计算地球的半径。题目中提到的是利用重力加速度的差异来求解,答案是B。
5. 计算冥王星质量需要知道卫星的轨道半径和运行周期,因为可以根据万有引力提供向心力的公式来计算。答案是D。
6. 本题对比了地球和火星的物理特性。火星的重力加速度、第一宇宙速度、密度和公转向心加速度与地球的比较,涉及到万有引力定律、球体体积和质量的关系以及开普勒第三定律。选项A和B正确,火星的重力加速度和第一宇宙速度约为地球的1/√5倍。
7. 哈雷彗星的近日点和远日点距离通过万有引力定律可以推算。题目给出了近日点距离、周期和天文单位的定义,可以利用开普勒第三定律解决。答案是A。
8. 北斗卫星的问题涉及到卫星动能和万有引力的关系。由于动能相等,但轨道半径不同,可以推断速度与半径的平方根成反比。答案是D。
9. 人造卫星变轨问题涉及到发射速度、加速度、周期和变轨策略。发射速度需大于地球逃逸速度但小于第二宇宙速度;在椭圆轨道上经过远地点需要加速进入更高轨道;轨道周期与半长轴的三次方成比例。答案是B。
10. “玉兔”返回系统的能量分析涉及引力势能和功的概念。由引力势能公式和机械能守恒,可以计算出从月球表面到指定高度所需做的功。答案是B。
11. 星球半径的计算需要用到星球的平均密度、重力加速度和万有引力常量。由星球表面重力加速度等于万有引力得出星球半径。答案是A。
以上就是根据题目内容解析的高中物理知识点,包括万有引力定律、第一宇宙速度、地球静止轨道卫星、引力势能、机械能守恒、卫星变轨、行星物理特性比较等多个方面。这些知识点是高中物理学习的重点,对理解宇宙航行和天体运动有重要作用。