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天体运动经典例题含答案

天体运动经典例题含答案
天体运动经典例题含答案

1.人造地球卫星做半径为r ,线速度大小为v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的

24倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。

【解析】由22Mm G m r r

ω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。【答案】2r ,22

v 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为0v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力

计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为

N ,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为 A .2GN mv B.4GN mv C .

2Gm Nv D.4Gm Nv

【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有

R v m M G 2/2/R m =,宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N ,则 N M G =2R m ,解得M=GN

4

mv ,B 项正确。【答案】B

3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是

A.太阳对小行星的引力相同

B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年

C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值

D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值

【答案】C 【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C 项对。

4.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的

速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10 m/s 2,空气阻力不计)

(1)求该星球表面附近的重力加速度g ′.

(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R 地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地. 答案 (1)2 m/s2 (2)1∶80

解析 (1)在地球表面竖直上抛小球时,有t =g 02v ,在某星球表面竖直上抛小球时,有5t ='20

g v

所以g ′=g 51=2 m/s2

(2)由G

801)41(51',,22222=?====地星地星所以得gR R g M M G gR M mg R Mm 5.关于卡文迪许扭秤实验对物理学的贡献,下列说法中正确的是 ( )

A .发现了万有引力的存在

B .解决了微小力的测定问题

C .开创了用实验研究物理的科学方法

D .验证了万有引力定律的正确性

6.假设地球是一半径为R.质量分布均匀的球体。一矿井深度为d 。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为

A .1-d R

B .1+d R

C .2??? ??-R d R

D .2

??? ??-d R R 【答案】A 【解析】在地球表面2M mg G m R =,又343M R ρπ=,所以243

M g G G R R πρ==,因为球壳对球内物体的引力为零,所以在深为d 的矿井内()2M

mg G m R d '=-,得()()243M

g G G R d R d πρ'==--,所以1g R d d g R R

'-==-。 7. 2012年6月18日,搭载着3位航天员的神舟九号飞船与在轨运行的天宫一号“牵手”,顺利完成首次载人自动交会对接。交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段等阶段,图示为“远距离导引”阶段。下列说法正确的是

A 在远距离导引阶段,神舟九号向前喷气

B 在远距离导引阶段,神舟九号向后喷气

C.天宫一--神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于7.9 km/s

D.天宫一一神九组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于7.9 km/s

8.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有

(A )在轨道Ⅱ上经过A 的速度大于经过B 的速度

(B )在轨道Ⅱ上A 点减速速能可能进入轨道1

(C )在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期

(D )在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度

答案:C

9.如图是“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.下列说法正确的是

( )

A.发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度

B.在绕月圆轨道上,卫星周期与卫星质量有关

C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比

D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力

答案 C 解析 “嫦娥一号”要想脱离地球的束缚而成为月球的卫星,其发射速度必须达到第二宇宙速度,若发射速度达到第三宇宙速度,“嫦娥一号”将脱离太阳系的束缚,故选项A 错误;在绕月球运动时,月球对卫星的万有引力完全提供向心力,则,π2,π43

222GM r T T

r m r Mm G ==即卫星周期与卫星的质量无关,故选项B 错误;卫星所受月球的引力2r

Mm G

F =,故选项C 正确;在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力小于受月球的引力,故选项D 错误.

10.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g 0,在赤道的大小为g ;地球自转的周期为T ,引力常数为G ,则地球的密度为:

【答案】B

11.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量G ,若由于天体自转使物体对

天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为()

【答案】D

12.关于万有引力常量G,下列说法正确的是()

A.在不同星球上,G的数值不一样

B.在不同的单位制中,G的数值一样

C.在国际单位制中,G的数值等于两个质量各1g的物体,相距1m时的相互吸引力

D.在国际单位制中,G的单位是

【答案】D

13.关于万有引力常量,下列说法正确的是 ( )

A.万有引力常量是两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力

B.牛顿发现万有引力定律时,给出了万有引力常量的值

C.万有引力常量的测出,不能证明万有引力的存在

D.万有引力常量的测定,使人们可以测出天体的质量

【答案】CD

14.卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施()

A、减小石英丝的直径

B、增大T型架横梁的长度

C、利用平面镜对光线的反射

D、增大刻度尺与平面镜的距离

【答案】CD

15.a是地球赤道上一幢建筑,b是在赤道平面内作匀速圆周运动、距地面9.6×106m 的卫星,c是地球同步卫星,某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经48h,a、b、c的大致位置是图乙中的(取地球半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g =10m/s2,π=10)

【答案】B

16.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是()

A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力

C.卫星绕月球运行的速度 D.卫星绕月运行的加速度

【答案】B

17.嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常数G,半径为R的球体体积公式,则可估算月球的()A.密度B.质量 C.半径 D.自转周期

【答案】A

18.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。

(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。

(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?

19.黑洞是一种密度极大的星球.从黑洞出发的光子,在黑洞引力的作用下,都将被黑洞吸引回去,使光子不能到达地球,地球上观察不到这种星体,因此把这种星球称为黑洞,假设有一光子恰好沿黑洞

表面做周期为T的匀速圆周运动,.则此黑洞的平均密度ρ为多少?(已知万有引力常量为G)

20.石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。⑴若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为ω,地球半径为R。

⑵当电梯仓停在距地面高度h2 = 4R的站点时,求仓内质量m2 = 50kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2,地球自转角速度ω= 7.3×10-5rad/s,地球半径R = 6.4×103km。

解:(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1,则

r1=R+h1①v1=r1ω②货物对地心的动能为③

联立①②③式④

(2)设地球质量为M,人相对地心的距离为r2,相信加速度为,受地球的万有引力为F,则

r2=R+h2⑤⑥⑦⑧

设水平地板对人的支持力大小为N,人对水平地板的压力大小为N’,则

⑨N’=N⑩

联立⑤~⑩式并代入数据得N’=11.5 N ⑾

高中物理天体运动经典习题

十年高考试题分类解析-物理 1.假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d 。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 A.R d - 1 B.R d +1 C.2)(R d R - D.2 )(d R R - 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v 。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N ,已知引力常量为G,,则这颗行星的质量为 A .mv 2 /GN B .mv 4 /GN . C .Nv 2 /Gm .D .Nv 4 /Gm . 3.(2012·北京理综)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是 4A C 5A. B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心 加速度值 D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 6.(2012·全国理综)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k 。设地球的半径为R 。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d . 1.(2011重庆理综第21题)某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N 年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为

A .231N N +?? ??? B.23 1N N ?? ?-?? C .3 2 1N N +?? ??? D.32 1N N ?? ?-?? 2(2011四川理综卷第17题)据报道,天文学家近日发现了 一颗距地球40光年的 “超级地球”,名为“55Cancrie ”,该行星绕母星(中心天体)运行的周期约为地球绕太阳运行周期的 1 480 ,母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同,“55Cancrie ”与地球均做匀速圆周运动,则“55Cancrie ”与地球的 A. B. C.1.m 1、m 2、M (M >>m 1,M >>m 2).在C 的万有引力作用下,a 、b 从2运行周期和相应的圆轨道半径,T 0和R 0是 3.(2010,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ,则 A .1g a =B .2g a =C .12g g a +=D .21g g a -= 4(2010四川理综卷第17题).a 是地球赤道上一栋建筑,b 是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106 m 的卫星,c 是地球同步卫星,某一时刻b 、c 刚好位于a 的正上方(如图甲所示),经48h ,a 、b 、c 的大致位置 是图乙中的(取地球半径R=6.4×106m ,地球表面重力加速度g=10m/s 2 ,π 5.(2010安徽理综)为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时,周期分别为T 1和T 2。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G 。仅利用以上数据,可以计算出 A .火星的密度和火星表面的重力加速度

天体运动习题及答案

1.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G ,则 可求得( B ) A .该行星的质量 B .太阳的质量 C .该行星的平均密度 D .太阳的平均密度 2.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面表面处重力加速 度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的(D ) A .14 B .4倍 C .16倍 D .64倍 3.火星直径约为地球直径的一半,质量约为地球质量的十分之一,它绕太阳公转的轨道 半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍.根据以上数据,下列说法中正确的是(AB ) A .火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B .火星公转的周期比地球的长 C .火星公转的线速度比地球的大 D .火星公转的向心加速度比地球的大 4.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,设其周期为T ,引力常量为G , 那么该行星的平均密度为(B ) A .GT 23π B .3πGT 2 C .GT 24π D .4πGT 2 5.为了对火星及其周围的空间环境进行监测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星 探测器“萤火一号”.假设探测器在离火星表面高度分别为h 1和h 2的圆轨道上运动时, 周期分别为T 1和T 2.火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,引力常 量为G .仅利用以上数据,可以计算出( A ) A .火星的密度和火星表面的重力加速度 B .火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C .火星的半径和“萤火一号”的质量 D .火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力 6.设地球半径为R ,a 为静止在地球赤道上的一个物体,b 为一颗近地绕地球做匀速圆 周运动的人造卫星,c 为地球的一颗同步卫星,其轨道半径为r.下列说法中正确的是( D ) A .a 与c 的线速度大小之比为r R B .a 与c 的线速度大小之比为R r C .b 与c 的周期之比为r R D .b 与c 的周期之比为R r R r 7.2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太 空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动, 其轨道半径为r ,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为2r ,则可以确定

天体运动经典题型分类

万有引力和航天知识的归类分析 一.开普勒行星运动定律 1、开普勒第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。 3、开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 实例、飞船沿半径为r 的圆周绕地球运动,其周期为T ,如图所示。若飞船要返回地面,可在轨道上某点处将速率降到适当的数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运行,椭圆与地球表面在某点相切,已知地球半径为R ,求飞船由远地点运动到近地点所需要的时间。 二.万有引力定律 实例2、设想把质量为m 的物体放到地球的中心,地球的质量为M ,半径为R ,则物体与地球间的万有引力是 ( ) A 、零 B 、无穷大 C 、 2 R GMm D 、无法确定 小结:F= 2 2 1r m Gm 的适用条件是什么 三.万有引力与航天 (一)核心知识 万有引力定律和航天知识的应用离不开两个核心 1、 一条主线 ,本质上是牛顿第二定律,即万有引力提供天体做圆周运动所需要的向心力。 2、 黄金代换式 GM =g R 2 此式往往在未知中心天体的质量的情况下和一条主线结合使用 (二)具体应用 应用一、卫星的四个轨道参量v 、ω、T 、a 向与轨道半径r 的关系及应用 1、理论依据:一条主线 2、实例分析 如图所示,a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面 的高度 分别是R 和2R(R 为地球半径).下列说法中正确的是( ) A.a 、b 的线速度大小之比是 2∶1 B.a 、b 的周期之比是1∶2 C.a 、b 的角速度大小之比是3 ∶4 D.a 、b 的向心加速度大小之比是9∶4 小结: 轨道模型: 在中心天体相同的情况下卫星的r 越大v 、ω、a 越小,T 越大,r 相同,则卫星的v 、ω、a 、T 也相同,r 、 v 、ω、a 、T 中任一发生变化其它各量也会变化。 应用二、测量中心天体的质量和密度 1、方法介绍 方法一、“T 、r ”计算法 在知道“T 、r ”或“v 、r ”或“ω、r ”的情况下,根据一条主线均可计算出中心天体的质量,这种方法统称为“T 、r ”计算法。在知道中心天体半径的情况下利用密度公式还可以计算出中心天体的密度。 方法二、“g 、R ”计算法 利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R. 2、实例分析 例4:已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球:绕地球的运转周期T 1,地球的自转周期T 2 , 天体密度故天体质量由于,,2 2G gR M mg R Mm G ==.π43π3 43 GR g R M V M = ==

天体运动经典例题含答案.docx

. 1.人造地球卫星做半径为r,线速度大小为v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的 2 4 倍后,运动半径 为,线速度大小为。 【解析】由 G Mm m 2r 可知,角速度变为原来的 2 r 可知,角速度变为原 倍后,半径变为 2r ,由v r 24 222 来的 4 倍后,线速度大小为2 v。【答案】2r,2 v 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为 v0假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力 计测量一质量为 m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N0,已知引力常量为 G,则这颗行星的质量为 A. mv 2 B. mv 4 C. Nv 2 D. Nv 4 GN GN Gm Gm 【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有 G M m /m / v2,宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N ,则G M m N ,解 R 2R R 2 得 M= mv 4, B 项正确。【答案】B GN 3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说确的是 A.太阳对小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年 C.小行星带侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 【答案】 C【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于 万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有 C 项对。 4.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间 t 小球落回原处 ;若他在某星球表面以相同的速 度竖直上抛同一小球 ,需经过时间 5t 小球落回原处 .(取地球表面重力加速度 2 g=10 m/s ,空气阻力不计 ) (1)求该星球表面附近的重力加速度g ′. (2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶ R 地 =1 ∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地.

高中物理天体运动超经典

天体运动(经典版) 一、开普勒运动定律 1、开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上. 2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等. 3、开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等. 二、万有引力定律 1、内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的 乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比. 2、公式:F =G 22 1r m m ,其中2211/1067.6kg m N G ??=-,称为为有引力恒量。 3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于 物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离. 注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一, 式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力. 4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。 三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度) 1、由()()22 mM v G m r h r h =++,得()GM v r h =+,∴当h↑,v↓ 2、由G () 2h r mM +=mω2(r+h ),得ω=()3h r GM +,∴当h↑,ω↓ 3、由G () 2h r mM +()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h↑,T↑ 注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重. (2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重. 4、三种宇宙速度 (1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。也是人 造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。 计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做 圆周运动的向心力.() 21v mg m r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s 第一宇宙速度是在地面附近(h <<r ),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度. (2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速

平抛运动常见题型考点分类归纳

平抛运动小结 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平向的匀速直线运动和竖直向的自由落体运动的合运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2 。 (3)平抛运动在竖直向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直向上在相等的时间相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直向上在相等的时间相邻的位移之差是一个恒量 2gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平向之间的夹角为?)向和位移向(与水平向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。

(二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的法,就应该是从竖直向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平向做匀速直线运动,求出速度。 [例1] 如图1所示, 处低m h 25.1= 解析:在竖直向上,摩托车越过壕沟经历的时间 s s g h t 5.010 25 .122=?== 在水平向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 s m s m t x v /10/5 .050=== 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为

天体运动-习题剖析讲课教案

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考 XXX年级xx班级 姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ 题号 一、计算 题 二、选择 题 三、多项 选择 总分 得分 一、计算题 (每空?分,共?分) 1、宇航员站在某一星球距离表面h高度处,以初速度v0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t后球落到星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G ,求: (1)该星球表面的重力加速度g (2)物体落地时的速度 (3)该星球的质量 2、图示为宇宙中一恒星系的示意图,A为该星系的一颗行星,它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆.已知引力常量为G,天文学家观测得到A行星的运行轨道半径为R0,周期为T0. (1)中央恒星O的质最是多大? (2)长期观测发现,A行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许,天文学家认为出现这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B(假设其运行的圆轨道与A在同一平面内,且与A的绕行方向相同).根据上述现象和假设,试估算未知行星月的运动周期和轨道半径. 3、某人造地球卫星的高度是地球半径的15倍。试估算此卫星的线速度。已知地球半径R=6400km,g=10m/s2。 4、一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R (R为地球半径),卫星的运行方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g。 (1)求人造卫星绕地球转动的角速度。 评卷人得分

(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间。 5、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T,两颗恒星之间的距离为r,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G) 6、下图为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想。一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x,通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出: (1)月球表面的重力加速度g月; (2)月球的质量M; (3)在月球表面发射卫星的第一宇宙速度v 7、两个靠得很近的天体,离其他天体非常遥远,它们以其连线上某一点O为圆 心各自做匀速圆周运动,两者的距离保持不变,科学家把这样的两个天体称为“双星”, 如图所示.已知双星的质量分别为m1和m2,它们之间的距离为L.求双星运行轨道半 径r1和r2以及运行的周期T . 二、选择题 (每空?分,共?分) 8、如图所示,A为静止于地球赤道上的物体,B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星,C为绕地球做圆周运动的卫星,P 为B、C两卫星轨道的交点.已知A、B、C绕地心运动的周期相同.相对于地心,下列说法中不正确的是 A.物体A和卫星C具有相同大小的加速度 评卷人得分

高中天体运动必备知识及例题讲解

授课主题 万有引力与重力的关系 教学目的 理解万有引力与重力之间的关系及会运用知识解此类问题 授课日期及时段 2013.04.06 ;3课时 教学内容 一, 本周错题讲解 二, 知识归纳 .考点梳理 (1).基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, 即: G r v m r Mm 2 2 ==mω2 r=m r T 2 2 4π (2).估算天体的质量和密度 由G 2 r Mm =m r T 2 2 4π得:M= 2 3 24Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出 中心天体的质量. 由ρ= V M ,V= 3 4πR3 得: ρ= 3 2 33R GT r π.R 为中心天体的星体半径 特殊:当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=2 3GT π(2003年高考),由此可以测量天体的密度. (3)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题

表面重力加速度g 0,由 02 G M m m g R = 得:0 2 G M g R = 轨道重力加速度g ,由 2 () G M m m g R h =+ 得:2 2 0( )()G M R g g R h R h ==++ (4)卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系 (1)由Gr v m r Mm 2 2 =得:v= r GM . 即轨道半径越大,绕行速度越小 (2)由G 2 r Mm =mω2 r得:ω= 3 r GM 即轨道半径越大,绕行角速度越小 (3)由2 2 24M m G m r r T π=得:3 2r T G M π = 即轨道半径越大,绕行周期越大. (5)地球同步卫星 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星,它的周期T =24h .要使卫星同步,同步卫星只能位于赤道正上方某一确定高度h . 由: G2 2 2 4()M m m R h T π=+(R+h) 得: 23 2 4h R GM T π = -=3.6×104 km=5.6R R表示地球半径 三.热身训练 1.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 A .火星和地球的质量之比 B .火星和太阳的质量之比 C .火星和地球到太阳的距离之比 D .火星和地球绕太阳运动速度之比 2.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q .在一次实验时,宇航员将一带负电q (q <

高一物理天体运动方面练习题

物理测试 1、 两颗人造卫星A 、B 绕地球做圆周运动,周期之比为TA :TB=1:8;则轨道半径之比和运动速率之比分别为( ) A 、RA :RB=4:1 vA :vB=1:2 B、RA :RB=4:1 vA :vB=2:1 C、RA :RB=1:4 vA :vB=1:2 D、RA :RB=1:4 vA :vB=2:1 2、如图,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴着球的边缘挖去一个半径为R/2的球星空穴后,剩余的 阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大? 3、两个球形的行星A、B各有一个卫星a和b,卫星的圆轨迹接近各行星的表面。如果两行星质量之比为MA/MB=p,两个行星半径之比RA/RB=q,则两卫星周期之比TA/TB为______ 4、一颗人在地球卫星以初速度v发射后,可绕地球做匀速圆周运动,若使发射速度为2v,该卫星可能( ) A、绕地球做匀速圆周运动,周期变大 B、绕地球运动,轨道变为椭圆 C、不绕地球运动,轨道变为椭圆 D、挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙 5、如图,有A、B两颗行星绕同一颗恒星做圆周运动,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则 (1)至少经过多长时间,两行星再次相距最近? (2)至少经过多长时间,两行星相距最远? 6、已知地球的质量为M,地球的半径为R,地球的自传周期为T,地球表面的重力加速度为g,无线电信号的传播 速度为C,如果你用卫星电话通过地球卫星中的转发器发的无线电信号与对方通话,则在你讲完话后要听到对 方的回话,所需要的最短时间为( ) A、322244πT gR c ? B 、322242πT gR c ? C 、)4(43222R T gR c -?π D 、)4(23222R T gR c -?π 7、在天体演变过程中,红色巨星发生爆炸后,可以形成中子星,中子星具有极高的密度。 (1)若已知某中子星的密度为ρ,该中子星的卫星绕它作圆周运动,试求该中子星运行的最小周期。

(完整版)天体运动复习题(1)——开普勒三大定律.doc

天体运动复习题(1)——开普勒三大定律 1.关于行星绕太阳运动,下列说法正确的是() A .行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中,其速度与行星和太阳之间的距离有关,距离小时 速度小,距离大时速度大 B.所有行星在椭圆轨道上绕太阳运动,太阳在椭圆轨道的一个焦点上 C.所有行星绕太阳运动的周期都是相等的 D.行星之所以在椭圆轨道上绕太阳运动,是由于太阳对行星的引力作用 a3 2.关于开普勒行星运动的公式T2=k,以下理解正确的是() A . k 是一个与行星无关的量 B. T 表示行星运动的自转周期 C. T 表示行星运动的公转周期 D.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为 a 地,周期为 T 地;月球绕地球运转轨道的半长轴为 a 月, 3 3 a地a月 周期为 T 月.则2= 2 T地T月 3.据报道, 2009 年 4 月 29 日,美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星,代号为 2009HC82.该小行星绕太阳一周的时间为 T 年,直径 2~3 千米,而地球与太阳之间的距离为 R0.如果该行星与地球一样,绕太阳运动可近似看做匀速圆周运 动,则小行星绕太阳运动的半径约为() 0 3 2 0 3 1 C.R 0 3 1 D .R 0 3 A. R T B .R T T2 T 4.长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星,它的公转轨道半径r1=19 600 km, 公转周期 T1=6.39 天。 2006 年 3 月,天文学家新发现两颗冥王星的小卫星,其中一颗的公转 轨道半径 r2 ,则它的公转周期 T2 最接近于() =48 000 km A . 15 天B.25 天C. 35 天D. 45 天 5. 如图所示是行星m 绕恒星 M 运动情况的示意图,下列说法正确的是 ( ) A .速度最大点是 B 点 B.速度最小点是 C 点 C. m 从 A 到 B 做减速运动

天体运动经典例题含答案

1.人造地球卫星做半径为r ,线速度大小为v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的24倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。 【解析】由22Mm G m r r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。【答案】2r ,22 v 2.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为0v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力 计测量一质量为m 的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为 0N ,已知引力常量为G,则这颗行星的 质量为 A .2GN mv B.4GN mv C .2Gm Nv D.4Gm Nv 【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有 R v m M G 2/2/R m =,宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N ,则 N M G =2R m ,解得M=GN 4 mv ,B 项正确。【答案】B 3.如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是 A.太阳对小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值 D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值 【答案】C 【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C 项对。 4.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处.(取地球表面重力加速度g=10 m/s 2,空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度g ′. (2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R 地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地.

平抛运动常见题型考点分类汇总

平抛运动常见题型考点分类汇总

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平抛运动小结 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2 。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量2 gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为?)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的任意两个,可以求出其它六个。 运动分类 加速度 速度 位移 轨迹 分运动 x 方向 0v t v x 0= 直线 y 方向 g gt 2 2 1gt y = 直线 合运动 大小 g 220)(gt v + 2220)2 1 ()(gt t v + 抛物线 与x 方向的夹角 ?90 tan v gt = ? 0 2tan v gt = θ (二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 求解一个平抛运动的水平速度的时候,我们首先想到的方法,就应该是从竖直方向上的自由落体运动中求出时间,然后,根据水平方向做匀速直线运动,求出速度。 [例1] 如图1所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A 处越过m x 5=的壕沟,沟面对面比A 处低m h 25.1=,摩托车的速度至少要有多大?

天体运动经典例题含答案

1.人造地球卫星做半径为r ,线速度大小为v 的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的\F(\R(2),4)倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。 【解析】由2 2Mm G m r r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r,由v r ω=可知,角速度变为原来的 错误!倍后,线速度大小为错误!v 。【答案】2r ,错误!v 2、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为0 v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为0 N ,已知引力常量为G,则这颗行星的质量 为 A. 2 GN mv B、 4 GN mv C. 2 Gm Nv D、 4 Gm Nv 【解析】卫星在行星表面附近做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律有R v m M G 2 /2 /R m =, 宇航员在行星表面用弹簧测力计测得质量为m 的物体的重为N,则 N M G =2R m ,解得M=GN 4 mv ,B项正确。 【答案】B 3、如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的就是 A 、太阳对小行星的引力相同 B 、各小行星绕太阳运动的周期小于一年 C 、小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值 D、小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值 【答案】C 【解析】根据行星运行模型,离地越远,线速度越小,周期越大,角速度越小,向心加速度等于万有引力加速度,越远越小,各小行星所受万有引力大小与其质量相关,所以只有C项对。 4、宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t 小球落回原处;若她在某星球表面以相同的速 度竖直上抛同一小球,需经过时间5t 小球落回原处、(取地球表面重力加速度g =10 m /s 2 ,空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度g ′、 (2)已知该星球的半径与地球半径之比为R 星∶R地=1∶4,求该星球的质量与地球质量之比M 星∶M 地. 答案 (1)2 m/s 2 (2)1∶80 解析 (1)在地球表面竖直上抛小球时,有t =g 02v ,在某星球表面竖直上抛小球时,有5t ='20 g v

《万有引力与天体运动》练习题

第三节 万有引力?天体运动 随堂演练巩固 1.(2010安徽高考,17)为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器”萤火一号”.假设探测器在离火星表面高度分别为1h 和2h 的圆轨道上运动时,周期分别为1T 和2T .火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G.仅利用以上数据,可以计算出( ) A.火星的密度和火星表面的重力加速度 B.火星的质量和火星对”萤火一号”的引力 C.火星的半径和”萤火一号”的质量 D.火星表面的重力加速度和火星对”萤火一号”的引力 2.(2010江苏高考,6)2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有( ) A.在轨道Ⅱ上经过A 的速度小于经过B 的速度 B.在轨道Ⅱ上经过A 的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能 C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期 D.在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度 3.(2011宁夏银川二中月考,2)地球同步卫星是指相对地面静止不动的人造地球卫星( ) A.它只能在赤道正上方,且离地心的距离是一定的 B.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值 C.它可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的 D.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值 4.(人教版必修2,P 44习题4改编)金星的半径是地球的倍,质量是地球的倍,则关于金星表面的自由落体加速度和第一宇宙速度,下列数据正确的是( ) m/2 7, km/s m/2s , km/s m/2s , km/s m/2s ,46 km/s 5.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体1S 和2S 构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点O 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为1T S ,到O 点的距离为11r S ,和2S 间的距离为r,已知引力常量为G.由此可求出 2S 的质量为( ) A. 2212 4r (r r ) GT π- B. 2312 4r GT π

天体运动总复习绝对经典汇总

一.考点梳理 1.考纲要求:万有引力定律的应用、人造地球卫星的运动(限于圆轨道)、动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)都是Ⅱ类要求;航天技术的发展和宇宙航行、宇宙速度属Ⅰ类要求。 2.命题趋势:本章内容高考年年必考,题型主要有选择题:如2004年江苏物理卷第4题、2004上海卷第3题、2005年安徽卷第16题、2005年全国卷第3题、2005年北京物理卷第20题、2005年江苏物理卷第5题;计算题:如2001年全国卷第31题、2003年第24题、2004年全国卷第23题、2004年广西物理卷第16题、2005年江苏物理卷第18题、2005年广东卷第15题等。飞船、卫星运行问题与物理知识(如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等)及地理知识有十分密切的相关性,以此为背景的高考命题立意高、情景新、综合性强,对考生的理解能力、综合分析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极高的要求,是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点,亦是考生备考应试的难点. 特别是今年10月神州六号飞船再次实现载人航天飞行试验以来,明年高考有很大可能考查与“神六”相关的天体运动问题。 3.思路及方法: (1).基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, 即: Gr v m r Mm 22==mω2 r=mr T 224π (2). 由G 2r Mm =mr T 224π得:M=2 324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量. 由ρ=V M ,V=34πR3 得: ρ=3 233R GT r π.R 特殊:当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=2 3GT π (2003年高考),由此可以测量天体的密度. (3)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题 表面重力加速度g 0,由02 GMm mg R = 得:02GM g R = 轨道重力加速度g ,由2()GMm mg R h =+ 得:2 20()()GM R g g R h R h ==++ (4) (1)由Gr v m r Mm 2 2=得:v=r GM (2)由G2r Mm =mω2 r得:ω=3r GM (3)由2 224Mm G m r r T π=得:3 2r T GM π = 即轨道半径越大,绕行周期越大. (5)地球同步卫星 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星,它的周期T =24h .要使卫星同步,同步卫星只能位于赤道正上方某一确定高度h . 由: G2 224()Mm m R h T π=+(R+h) 2 3 2 4h R GMT π=-=3.6×104km=5.6R R

天体运动经典题型

3.(湖北省百所重点中学2008 届联考)2007 年3 月26 日,中俄共同签署了《 中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星一火卫一合作的协议》,双方确定于2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。 “火卫一”就在火星赤道正上方运行,与火星中心的距离为9450km .绕火星1周需7h39min ,若其绕行轨道可简化为圆形轨道,则由以上信息不能确定的是 A A .火卫一的质量 B .火星的质量 C .火卫一的绕行速度 D .火卫一的向心加速度 5.(湖北省武汉市部分学校2008届新高三起点调研)质量为m 的卫星围绕地球做匀速圆周运动,轨道半径是地球半径的2倍。已知地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g 。卫星的动能是( )A A . 41mgR B .2 1 mgR C .mgR D .2 mgR 10.(湖北省八校2008届第一次联考)地球质量大约是月球质量的81倍,一个飞行器在地 球与月球之间,当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时,这飞行器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为 C A .1∶9 B .9∶1 C .1∶10 D .10∶1 11.(湖北省八校2008届第二次联考)某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车,沿赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以任意增加,不计空气阻力,当汽车速度增加到某一值时,汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”,对此下列说法正确的是(R =6400km, g =10m/s 2) A .汽车在地面上速度增加时,它对地面的压力增大 B B .当汽车离开地球的瞬间速度达到28800km/h C .此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h D .在此“航天汽车”上弹簧测力计无法测量力的大小 21、(湖北省部分重点中学十一月联考)2007年10月24日,我国发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线示意图如图所示,卫星由地面发射后经过发射轨道进入停泊轨道,然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道,卫星开始对月球进行探测。已知地球与月球的质量之比为a ,卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b ,卫星在停泊轨道和工作轨道上均可视为做匀速圆周运动,则卫星( ) AD A B C 、在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度 D 、从停泊轨道进入到地月转移轨道,卫星必须加速 24.(湖北部分重点中学2008届理综第一次联考)某同学设想驾驶一辆由火箭作为动和的陆地太空两用汽车在赤道沿地球自转方向行驶,汽车的行驶速度可以任意增加,当汽车的速度增加到某值v (相对地面)时,汽车与地面分离成为绕地心做圆周运动的“航天汽车” ,

最新精编《开普勒定律、万有引力定律和天体运动模型》习题及答案(最新整理)

开普勒定律 万有引力定律 天体运动模型归类 大连市物理名师工作室 门贵宝一.开普勒定律应用问题 (一).开普勒第一定律(轨道定律) 1.人们对天体运动的认识有“地心说”和“日心说”,下列叙述中正确的是( C ) A .太阳东升西落的现实,说明“地心说”是有科学道理的 B .“日心说”否定了“地心说”是科学的否定,因此“日心说”是完美的学说 C .“日心说”是人类认识自然过程中的又一进步,但也存在一定的缺陷 D .以上说法均不正确 2.根据开普勒行星运动规律推论出下列结论中,哪个是错误的( D )A.人造地球卫星的轨道都是椭圆,地球在椭圆的一个焦点上 B.同一卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同 C.不同卫星在绕地球运动的不同轨道上运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相同 D.同一卫星绕不同行星运动,轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等 3.设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T 的平方与其运动轨道半径R 的三次方之比为常数,即R 3/T 2=k ,那么k 的大小( B )A.与行星质量有关 B.与恒星质量有关C.与恒星及行星的质量均有关 D.与恒星的质量及行星的速率有关 (二).开普勒第二定律(面积定律) 4.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F 1和F 2是椭圆的两个焦点,行星在A 点速率比在B 点的速率大,则太阳应位于 ( B ) A. A 点 B. F 1 点 C. F 2点 D. B 点 5.某行星沿椭圆轨道运行,近日点离太阳的距离为a ,远日点离太阳的距离为b , 过近日点时行星的速率为v a ,则过远日点时的速率为( C )A. B. C. D.a b v a b v = a b v b a v =a b v b a v =a b v a b v =6.如图所示,在某行星的轨道上有a 、b 、c 、d 四个对称点,若行星运动周期为T ,则行星( ACD ) A.从a 第一次到b 的运动时间等于从c 第一次到d 的时间 B.从d 第一次经a 到b 的运动时间等于从b 第一次经c 到d 的时间 C.从a 第一次到b 的时间4T t ab < D.从c 第一次到d 的时间4 T t cd > (三).开普勒第三定律(周期定律) 7.两颗人造卫星A 、B 绕地球作圆周运动,周期之比为T A ∶T B =1∶8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( D ) A .R A ∶R B =4∶1,v A ∶v B =1∶2 B .R A ∶R B =4∶1,v A ∶v B =2∶1 C .R A ∶R B =1∶4,v A ∶v B =1∶2 D .R A ∶R B =1∶4,v A ∶v B =2∶1. 8.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所 a c

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