-天体运动单元测试题及答案
天体运动最新精选试题(精校含答案)
============================================================================富顺一中高一星期天辅导( 7)——物理试卷1、一个卫星绕着某一星球作匀速圆周运动,轨道半径为 R1 ,因在运动过程中与宇宙尘埃和小陨石的摩擦和碰撞,导致该卫星发生跃迁,轨道半径减小为 R2 ,如图所示,则卫星的线速度、角速度,周期的变化情况是 [ ]A. 增大,增大,减小;B. 减小,增大,增大;C. 增大,减小,增大;D. 减小,减小,减小。
2、科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上 .从地球上看,它永远在太阳背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟” .由以上信息可以推知( )A.这颗行星的公转周期与地球相等B.这颗行星的自转周期与地球相等C.这颗行星的质量与地球质量相等D.这颗行星的密度与地球密度相等3、 2012 年 10 月 25 日,我国在西昌卫星发射中心成功将一颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。
这是一颗地球静止轨道卫星,将与先期发射的 15 颗北斗导航卫星组网运行,形成区域服务能力。
关于这颗地球静止轨道卫星的说法正确的是A.它的周期与月球绕地球运动的周期相同 B.它在轨道上运动时可能经过北京的上空C.它运动时的向心加速度大于重力加速度 D.它运动的线速度比地球第一宇宙速度小4、(2013 浙江省嘉兴市质检)某同学设想驾驶一辆由火箭提供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的速度可以任意增加,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”,下列相关说法正确的是(已知地球半径 R=6400km, g 取9.8m/s2)A. 汽车在地面上速度增加时对地面的压力增大B. 汽车速度达到 7.9km/s 时将离开地球C. 此“航天汽车”环绕地球做匀速圆周运动的最小周期为 24hD . 此“航天汽车”内可用弹簧测力计测重力的大小5、 ( 2013 陕西省西安市五校联考)如图所示, a、b 、c、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。
高二物理天体运动试题答案及解析
高二物理天体运动试题答案及解析1.(专题卷)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。
则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间。
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
【答案】BCD【解析】轨道1和轨道3都是圆周运动轨道,半径越大线速度越小,A错;由角速度公式可知B对;从轨道1在Q点进行点火加速度才能进入轨道2,所以轨道1在q点的速度小于轨道2的速度, D对;由开普勒第三定律可知轨迹2的半长轴较大,周期较大,C对;2.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重力加速度为g,则A.卫星运动的速度为B.卫星运动的周期为C.卫星运动的加速度为D.卫星的动能为【答案】BD【解析】本题考查的是天体运动问题。
由,,,可以计算出:只有BD答案正确。
3.(专题卷)发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步圆轨道3,轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如图所示。
则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:()A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。
B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间。
D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
【答案】BCD【解析】轨道1和轨道3都是圆周运动轨道,半径越大线速度越小,A错;由角速度公式可知B对;从轨道1在Q点进行点火加速度才能进入轨道2,所以轨道1在q点的速度小于轨道2的速度, D对;由开普勒第三定律可知轨迹2的半长轴较大,周期较大,C对;4.(专题卷)2007年10月24日,我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ,使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实.嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动,经多次变轨,最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道,开始进行科学探测活动.设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的()A.嫦娥一号绕月球运行的周期为B.由题目条件可知月球的平均密度为C.嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为D.在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为【答案】BD【解析】本题考查的是万有引力定律问题,,,g=,可得月球的平均密度为;在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为,D正确;嫦娥二号绕月球运行的周期为,A错误;嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为,C错误;5.(专题卷)(10分)2008年9月25日21时10分,神舟七号飞船成功发射,共飞行2天20小时27分钟,绕地球飞行45圈后,于9月28日17时37分安全着陆。
高一物理天体试题及答案
高一物理天体试题及答案一、单项选择题(每题3分,共30分)1. 地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,因此()A. 同步卫星一定在赤道上空B. 同步卫星一定在两极上空C. 同步卫星一定在赤道平面内D. 同步卫星一定在黄道平面内答案:C2. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球的质量M可以表示为()A. M = gR^2/GT^2B. M = gR^2T^2/GC. M = gR^2/GD. M = gR^2T^2/G答案:A3. 人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 卫星离地面越高,线速度越大B. 卫星离地面越高,周期越大C. 卫星离地面越高,加速度越小D. 卫星离地面越高,向心力越大答案:B4. 月球绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是()A. 月球的轨道半径越大,周期越长B. 月球的轨道半径越大,周期越短C. 月球的轨道半径越大,线速度越小D. 月球的轨道半径越大,加速度越小5. 地球同步卫星相对于地球是静止的,下列说法正确的是()A. 同步卫星的向心力由重力提供B. 同步卫星的向心力由电磁力提供C. 同步卫星的向心力由万有引力提供D. 同步卫星的向心力由离心力提供答案:C6. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球同步卫星的轨道半径r可以表示为()A. r = 3gR^2/GT^2B. r = gR^2T^2/GC. r = gR^2/GD. r = gR^2T^2/G^27. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球同步卫星的线速度v可以表示为()A. v = √(gR^2/T^2)B. v = √(gR^2T^2/G)C. v = √(gR^2/G)D. v = √(gR^2T^2/G^2)答案:A8. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球同步卫星的周期T'可以表示为()A. T' = √(gR^2/GT^2)B. T' = gR^2T^2/GC. T' = gR^2/GD. T' = gR^2T^2/G^2答案:B9. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球同步卫星的加速度a可以表示为()A. a = gR^2/GT^2B. a = gR^2T^2/GC. a = gR^2/GD. a = gR^2T^2/G^2答案:A10. 假设地球是一个质量分布均匀的球体,其半径为R,自转周期为T,万有引力常数为G,地球表面的重力加速度为g,则地球同步卫星的向心力F可以表示为()A. F = gR^2/GT^2B. F = gR^2T^2/GC. F = gR^2/GD. F = gR^2T^2/G^2答案:C二、填空题(每题4分,共20分)11. 地球同步卫星的轨道高度约为________千米。
天体运动试题及答案
天体运动试题及答案1. 请简述开普勒第一定律的内容。
答案:开普勒第一定律,也称为椭圆定律,指出所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆形状,太阳位于椭圆的一个焦点上。
2. 根据开普勒第三定律,行星公转周期与其轨道半长轴的关系是怎样的?答案:开普勒第三定律,也称为调和定律,表明所有行星绕太阳公转周期的平方与它们轨道半长轴的立方成正比。
3. 描述牛顿万有引力定律的主要内容。
答案:牛顿万有引力定律指出,宇宙中任何两个物体之间都存在引力,其大小与两物体的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
4. 请解释什么是地球的公转和自转。
答案:地球的公转是指地球围绕太阳的运动,周期大约为一年。
地球的自转是指地球围绕自己的轴线旋转,周期大约为一天。
5. 简述潮汐现象是如何产生的。
答案:潮汐现象是由于地球、月球和太阳的引力作用,导致地球上的海水周期性地涨落。
6. 为什么我们通常看不到月球的背面?答案:月球的自转周期与公转周期相同,这种现象称为潮汐锁定,因此我们总是看到月球的同一面。
7. 描述地球在太阳系中的位置。
答案:地球是太阳系中的第三颗行星,位于金星和火星之间。
8. 请解释什么是日食和月食。
答案:日食是指月球位于地球和太阳之间,遮挡住太阳的现象;月食是指地球位于太阳和月球之间,地球的阴影遮挡住月球的现象。
9. 简述恒星和行星的区别。
答案:恒星是能够通过核聚变产生能量的天体,而行星是围绕恒星运行的较小天体,不能产生能量。
10. 请解释什么是黑洞。
答案:黑洞是一种天体,其质量极大,引力极强,以至于连光都无法逃逸,因此无法直接观测到。
高一物理天体运动试题答案及解析
高一物理天体运动试题答案及解析1.16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个基本观点,目前看来这四个观点中存在缺陷的是 ().A.宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动B.地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动C.天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象D.与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多【答案】ABC【解析】行星围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;行星在椭圆轨道上运动的周期T和轨道半长轴满足=恒量,故所有行星实际并不是在做匀速圆周运动.太阳不是宇宙的中心,整个宇宙在不停地运动.2.设行星绕恒星运动轨道为圆形,则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2/R3=K为常数,此常数的大小:()A.只与恒星质量有关,恒星质量越大,K值越小B.与恒星质量和行星质量均有关,二者质量乘积越大,K值越大C.只与行星质量有关D.与恒星和行星的速度有关【答案】A【解析】开普勒第三定律中的公式,可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比.A、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故A正确;B、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故B错误;C、式中的k只与恒星的质量有关,故C错误;D、式中的k只与恒星的质量有关,与行星质量无关,故D错误;故选:A【考点】万有引力定律及其应用.点评:行星绕太阳虽然是椭圆运动,但我们可以当作圆来处理,同时值得注意是周期是公转周期3.关于公式R3/T2=k,下列说法中正确的是:()A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星,k值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星,k值不相等D.以上说法均错【答案】D【解析】适合一切天体的运动,A错误,k值和中心天体的质量有关,所以不同星球的行星或者卫星的k值不同,同一中心天体的k值相同,BC错误,D正确故选D【考点】考查了对开普勒第三定律的理解点评:关键是知道公式中的k值与中心天体有关,不同中心天体k值不同,同一中心天体k值相同4.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1和F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在A点的速率比在B点的大,则太阳是位于( )A.F2B.A C.F1D.B【答案】A【解析】开普勒第二定律的内容,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积.如图所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上.如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3,那么面积t2F1t1=面积t4F2t3由此可知行星在远日点B的速率最小,在近日点A的速率最大。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动一、单选题1.如图所示,有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星.一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,;另一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,.关于这些物理量的比例关系正确的是()A.B.C.D.【答案】D2.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球与该天体的半径之比也为k,则地球与此天体的质量之比为() A.1B.k2C.kD.【答案】C3.假设火星和地球都是球体,火星的质量与地球质量之比,火星的半径与地球半径之比,那么火星表面的引力加速度与地球表面处的重力加速度之比等于(忽略行星自转影响)A.B.C.D.【答案】B4.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约1.2×106 km,土星的质量约为A .5×1017 kgB .5×1026 kgC .7×1033 kgD .4×1036 kg【答案】B5.有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点.现从M 中挖去半径为12R 的球体,如图所示,则剩余部分对m 的万有引力F 为( )A .2736GMm R B .278GMm R C .218GMm R D .2732GMm R 【答案】A6.已知地球的质量是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,以上数据可推算出 [ ]A .地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:16B .地球的平均密度与月球的平均密度之比为9:8C .靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D .靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81:4【答案】C7.中新网2018年3月4日电:据外媒报道,美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为WASP-39b 的地外行星,该行星距离地球约700光年,质量与土星相当,它白天温度为776.6摄氏度,夜间也几乎同样热,因此被科研人员称为“热土星”。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动一、单选题1.如图所示,有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星.一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,;另一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,.关于这些物理量的比例关系正确的是( )A.B.C.D.【答案】D2.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球与该天体的半径之比也为k,则地球与此天体的质量之比为() A.1B.k2C.kD.【答案】C3.假设火星和地球都是球体,火星的质量与地球质量之比,火星的半径与地球半径之比,那么火星表面的引力加速度与地球表面处的重力加速度之比等于(忽略行星自转影响)A.B.C.D.【答案】B4.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约1。
2×106 km,土星的质量约为A .5×1017 kgB .5×1026 kgC .7×1033 kgD .4×1036 kg【答案】B5.有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点.现从M 中挖去半径为12R 的球体,如图所示,则剩余部分对m 的万有引力F 为( )A .2736GMm R B .278GMm R C .218GMm R D .2732GMm R 【答案】A6.已知地球的质量是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,以上数据可推算出 [ ]A .地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:16B .地球的平均密度与月球的平均密度之比为9:8C .靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9D .靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81:4【答案】C7.中新网2018年3月4日电:据外媒报道,美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为WASP-39b 的地外行星,该行星距离地球约700光年,质量与土星相当,它白天温度为776.6摄氏度,夜间也几乎同样热,因此被科研人员称为“热土星"。
物理试题天体运动及答案
物理试题天体运动及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项不是开普勒描述的行星运动定律?A. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动B. 行星绕太阳运动的角速度是恒定的C. 行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比D. 行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等2. 根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力大小与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
以下哪个选项正确描述了这一定律?A. 引力与两物体质量的乘积成正比,与距离的平方成正比B. 引力与两物体质量的乘积成反比,与距离的平方成反比C. 引力与两物体质量的乘积成正比,与距离的平方成反比D. 引力与两物体质量的乘积成反比,与距离的平方成正比3. 地球的自转周期大约是24小时,这导致了什么现象?A. 季节变化B. 潮汐现象C. 昼夜交替D. 地球的公转4. 月球绕地球公转的周期大约是27.3天,这与地球自转周期的不同步导致了什么现象?A. 季节变化B. 潮汐现象C. 月食D. 日食5. 根据牛顿的第二定律,以下哪个选项正确描述了力与加速度的关系?A. 力与加速度成正比B. 力与加速度成反比C. 力与加速度成正比,与质量成反比D. 力与加速度成反比,与质量成正比二、填空题(每题2分,共10分)1. 地球绕太阳公转的轨道近似为_________。
2. 根据开普勒第三定律,行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比,这个定律也被称为_________定律。
3. 牛顿的万有引力定律公式为_________,其中G是引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
4. 地球的自转轴与公转轨道平面的夹角称为_________,其大小约为23.5°。
5. 潮汐现象是由于_________和_________之间的引力作用造成的。
三、简答题(每题5分,共10分)1. 简述牛顿的万有引力定律及其在天体运动中的应用。
人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)
人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)总分:100分时间:60min一、选择题(除特殊说明外,本题仅有一个正确选项,每小题4分,共计40分)1.人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化过程中,卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r1上时运行线速度为v1,周期为T1,后来在较小的轨道半径r2上时运行线速度为v2,周期为T2,则它们的关系是()A.v1 < v2,T1 < T2B.v1.v2,T1.T2C.v1.T2D.v1.v2,T1 < T22.土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断。
①若v∝R,则该层是土星的一部分;②v2∝R,则该层是土星的卫星群;③若v∝1/R,则该层是土星的一部分;④若v2∝1/R,则该层是土星的卫星群。
以上说法正确的是A。
①② B。
①④ C。
②③ D。
②④3.假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是()A。
放在赤道地面上的物体的万有引力不变B。
放在两极地面上的物体的重力不变C。
赤道上的物体重力减小D。
放在两极地面上的物体的重力增大4.在太阳黑子的活动期,地球大气受太阳风的影响而扩张,这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,而开始下落。
大部分垃圾在落地前烧成灰烬,但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害。
那么太空垃圾下落的原因是()A。
大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的B。
太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小,根据牛顿第二定律,向心加速度就会不断增大,所以垃圾落向地面C。
太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小,那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力,因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面D。
太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力,所以是大气的力量将它推向地面的5.用m表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量,h表示它离地面的高度,R表示地球的半径,g表示地球表面处的重力加速度,ω表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受万有引力的大小为()A。
物理天体运动试题及答案
物理天体运动试题及答案一、选择题1. 以下哪项是描述天体运动的物理定律?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 牛顿第三定律D. 牛顿万有引力定律答案:D2. 地球绕太阳公转的周期大约是:A. 24小时B. 365天C. 1年D. 12个月答案:B3. 以下哪项不是开普勒行星运动定律的内容?A. 行星沿椭圆轨道绕太阳运动B. 行星公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比C. 行星公转速度与轨道半径成反比D. 行星公转速度与轨道半径成正比答案:D二、填空题4. 地球的自转周期是____小时。
答案:245. 地球绕太阳公转的轨道形状是____。
答案:椭圆三、简答题6. 简述牛顿万有引力定律的主要内容。
答案:牛顿万有引力定律指出,任何两个物体之间都存在引力,其大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体间距离的平方成反比。
7. 描述一下地球的自转和公转对我们的生活有什么影响。
答案:地球的自转导致了昼夜交替和时间的差异,而地球的公转则导致了季节的变化和太阳高度角的变化。
四、计算题8. 已知地球质量为5.97×10^24千克,月球质量为7.34×10^22千克,地月平均距离为3.84×10^8米。
根据万有引力定律,计算地月之间的引力大小。
答案:根据万有引力定律,F = G * (m1 * m2) / r^2,其中G为万有引力常数,取值6.674×10^-11 N(m/kg)^2。
代入数值计算得:F = 6.674×10^-11 * (5.97×10^24 * 7.34×10^22) /(3.84×10^8)^2F ≈ 2×10^20 N五、论述题9. 论述开普勒行星运动定律对天文学和物理学的影响。
答案:开普勒行星运动定律揭示了行星运动的规律,不仅为天文学提供了精确的行星位置预测方法,也为牛顿后来提出万有引力定律奠定了基础。
-天体运动单元测试题及答案
天体运动单元测试题一、选择题 1.“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列事件不可能发生的是( ) A .航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 B .悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形C .航天员出舱后,手中举起的五星红旗迎风飘扬D .从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等2.我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空,并成功“出舱”和安全返回地面.当“神舟七号”在绕地球做半径为r 的匀速圆周运动时,设飞船舱内质量为m 的宇航员站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ′表示飞船所在处的重力加速度,N 表示航天员对台秤的压力,则下列关系式中正确的是( )A .g ′=0B .g ′=22R g rC .N=mgD .N=Rmg r3.“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( ) A .绕太阳运动的角速度不变B .近日点处线速度大于远日点处线速度C .近日点处加速度大于远日点处加速度D .其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数4.地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R ,引力常量为G .假设地球是一个质量分布均匀的球体,体积为343R π,则地球的平均密度是( )A .34g GR πB .234g GR πC .g GRD .2g G R5.“嫦娥二号”已于2010年10月1日发射,其环月飞行的高度距离月球表面100km ,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km 的“嫦娥一号”更加翔实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则( ) A .“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小 B .“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小 C .“嫦娥二号”环月运行时的角速度比“嫦娥一号”更小 D .“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更小6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为v ,周期为T ,要使卫星的周期变为2T ,可以采取的办法是( ) A .R 不变,使线速度变为2vB.v不变,使轨道半径变为2RC.使卫星的高度增加RD.使轨道半径变为34R7.“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月球运行,完成了既定任务,并成功撞月.如图为卫星撞月的模拟图,卫星在控制点开始进入撞月轨道.假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.根据题中信息()A.可以求出月球的质量B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C.“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s8.截至2011年12月,统计有2.1万个直径10cm以上的人造物体和太空垃圾绕地球轨道飞行,其中大多数集中在近地轨道.每到太阳活动期,地球大气层的厚度开始增加,使得部分原在太空中的垃圾进入稀薄的大气层,并缓慢逐渐接近地球,此时太空垃圾绕地球依然可以近似看成做匀速圆周运动.下列说法中正确的是()A.太空垃圾在缓慢下降的过程中,机械能逐渐减小B.太空垃圾动能逐渐减小C.太空垃圾的最小周期可能是65 minD.太空垃圾环绕地球做匀速圆周运动的线速度是11.2 km/s9.2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是()A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为22 R g rB.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为23r r R g πC.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功10.月球与地球质量之比约为1:80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动.据此观点,可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为()A.1:6400B.1:80C.80:1D.6400:111.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为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()A.1243Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭B.1234Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭C.123Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭D.12Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭二、计算题12.宇航员在一行星上以10m/s 的速度竖直上抛一质量为0.2kg 的物体,不计阻力,经2.5s 后落回手中,已知该星球半径为7220km . (1)该星球表面的重力加速度g ′多大?(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大? (3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r 时其引力势能p GMmE r=-(式中m 为物体的质量,M 为星球的质量,G 为万有引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?13.月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥1号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h .若月球质量为M ,月球半径为R ,万有引力恒量为G . (1)求“嫦娥1号”绕月运行的周期. (2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈? (3)“嫦娥1号”携带了一台CCD 摄相机(摄相机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少? 14.一组航天员乘坐飞船,前往修理位于离地球表面6.0×105m 的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H .机组人员使飞船S 进入与H 相同的轨道并关闭推动火箭,如图所示.设F 为引力,M 为地球质量.已知地球半径R=6.4×106m .(1)在飞船内,一质量为70kg 的航天员的视重是多少? (2)计算飞船在轨道上的速率.(3)证明飞船总机械能跟1r-成正比,r 为它的轨道半径.(注:若力F 与位移r 之间有如下的关系:F =2Kr,K 为常数,则当r 由无穷远处变为零,F 做功的大小可用以下规律进行计算:W =Kr,设无穷远处的势能为零.)参考答案:1、C 2、B 3、BCD 4、A 5、A 6、D 7、A 8、A 9、A 10、C 11、C 12、解:(1)物体做竖直上抛运动,则有02v t g=则得该星球表面的重力加速度2022108/2.5v g m s t ⨯===(2)由21v mg m R=得17600/v m s ===(3)由机械能守恒,得221002Mm mv G R ⎛⎫+-=+ ⎪⎝⎭又因2GMg R =所以2v =代入解得,2/10746/v s m s =≈ 13、解:(1)“嫦娥1号”轨道半径r=R+h,2224mM G m r r Tπ=可得“嫦娥1号”卫星绕月周期2T π=(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行圈数0T n T ==(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,便能将月面各处全部拍摄下来,卫星绕月球一周可以对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为()320222R h R R s n T GMππ+==14、解:(1)飞船内的物体处于完全失重状态,故宇航员的视重为0.(2)飞船在轨道半径r 上做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力:22mM v GM G m v r r r=⇒=在地球表面处:22mM Gmg GM gR R=⇒= 所以()2626510 6.4107.65/6.410 6.010gRv km s R h ⨯⨯===+⨯+⨯ (3)因为在轨道半径为r 上的穿梭机所受的引力为:2mMF G r = 所以满足力F 与位移r 之间有如下的关系:2KF r=,K GmM ==常数 则当r 由无穷远处变为r 时,F 做功的大小为:=0r K GMmW r rε==-推出:r GmMrε=-(设轨道半径为r 处的势能为r ε)所以穿梭机在轨道半径为r处的总机械能:21222GmM GmM GmM GmME mv r r r r=-=-=-即穿梭机总机械能跟1r -成正比。
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
高一物理专题训练:天体运动(带答案)
为“特里斯坦”的小行星,其轨道与地球的轨道非常接近,被称为“地球近距离
掠过天体”。
根据报道,特里斯坦直径约为500米,将于2018年10月13日掠过地球。
距离地球表面仅约7.9万公里。
这一距离相当于地球到月
球距离的五分之一,但NASA
强调,___不会对地球造成任何威胁。
这个消息引起了人
们的关注,也引发了人
们对于小行星与地球的关系的思考。
据外媒报道,___(NASA)在2018年3月4日发现了一
颗名为“特里斯坦”的小行星。
这颗小行星的直径约为500米,
其轨道与地球的轨道非常接近,因此被称为“地球近距离掠过
天体”。
据报道,___将于2018年10月13日掠过地球,距离
地球表面仅约7.9万公里,相当于地球到月球距离的五分之一。
尽管这个消息引起了人们的关注,但NASA强调,特里斯坦
不会对地球造成任何威胁。
这一消息引发了人们对于小行星与地球的关系的思考。
天体运动基础单元测试题
天体运动基础单元测试题【天体运动基础单元测试题】一、选择题1. 黄道和赤道的关系是:A. 黄道是赤道的垂直平分线B. 黄道是赤道的倾斜角C. 黄道与赤道相交成90°角D. 黄道是赤道的偏移线2. 下列哪颗行星具有最大的自转速度?A. 木星B. 土星C. 金星D. 水星3. 天体运动的周期受哪些因素影响?A. 质量B. 半径C. 引力D. 所有选项都正确4. 以下哪个现象是由于地球公转引起的?A. 白昼和黑夜的交替B. 月相的变化C. 地震的发生D. 日食和月食5. 天体运动中的“北极星”实际上是哪颗星?A. 天狼星B. 伏羲C. 北辰D. 天权二、填空题6. __________指的是天体绕其轴线旋转一周所需的时间。
7. 太阳系中最大的行星是__________。
8. __________是地球上任意一点上空垂直向上所指的方向。
三、简答题9. 请解释地球自转和公转的概念及其对人类生活的影响。
地球自转是指地球绕自身轴线旋转一周所需的时间,约为24小时。
这导致了地球的白昼和黑夜的交替,影响了生物的生活节奏,人类可以通过白天工作、黑夜休息。
地球自转还形成了地球上的经度和标准时间的概念。
地球公转是指地球绕太阳运行一周所需的时间,约为365.25天。
地球公转导致了季节的变化和日食、月食的发生。
季节的变化影响了农作物的生长和人类的生活习惯,而日食、月食则是天文学的重要现象。
10. 请解释为什么北极星在夜空中位置相对固定不变,并说明利用北极星导航的原理。
北极星在夜空中位置相对固定不变是因为它在天球上的位置接近地球的北极点,并且离观测者的纬度角度相对固定。
由于地球自转的效果,北极星相对于地球上的观测者来说几乎保持不动。
利用北极星导航的原理是基于北极星的位置稳定性,观测者可以通过观察北极星与地平线的角度来确定自己所处的纬度。
通过测量北极星与地平线的角度,观测者可以确定自己所处的纬度,并据此进行导航和定位。
高中物理天体运动章节测试题新人教版必修2
⾼中物理天体运动章节测试题新⼈教版必修2天体运动测试题1、据媒体报道,“嫦娥⼀号”卫星环⽉⼯作轨道为圆轨道,该卫星离⽉球表⾯的⾼度为200 km, 运⾏周期为127min。
若还知道引⼒常量和⽉球半径,仅利⽤上述条件能求出的是()A.该卫星的质量B.⽉球对该卫星的万有引⼒C.该卫星绕⽉球运⾏的速度D.⽉球表⾯的重⼒加速度2、如图所⽰,在圆轨道上运⾏的国际空间站⾥,⼀宇航员A静⽌(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球⼀侧的“地⾯”B上,下列说法正确的是A.宇航员A受空间站的的作⽤⼒是由B指向A“竖直向上”⽅向B.该空间站的运⾏速度⼤于地球的第⼀宇宙速度C.宇航员A所受地球引⼒与他受到B的⽀持⼒⼤⼩相等D.该轨道上的另⼀颗卫星的向⼼加速度与空间站的向⼼加速度⼤⼩相等3、地球半径为R,在距球⼼r处(r>R)有⼀同步卫星.另有⼀半径为2R的星球A,在距球⼼3r处也有⼀同步卫星,它的周期是72h,那么A星球平均密度与地球平均密度的⽐值为()A.1∶9B.3∶8C.27∶8D.1∶84、设想⼈类开发⽉球,不断把⽉球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,⽉球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相⽐()A.地球与⽉球间万有引⼒将变⼤B.地球与⽉球间万有引⼒将变⼩C.⽉球绕地球运动的周期将变长D.⽉球绕地球运动周期将变短5、“嫦娥⼆号”探⽉卫星于2010年10⽉1⽇成功发射,⽬前正在⽉球上⽅100km的圆形轨道上运⾏。
已知“嫦娥⼆号”卫星的运⾏周期、⽉球半径、⽉球表⾯重⼒加速度、万有引⼒恒量G。
根据以上信息可求出A.卫星所在处的加速度B.⽉球的平均密度C.卫星线速度⼤⼩D.卫星所需向⼼⼒6、我国于2007年10⽉发射了探⽉卫星“嫦娥l号”。
假设该卫星的绕⽉轨道是圆形的,且贴近⽉球表⾯。
已知⽉球的质量约为地球质量的l/81,⽉球的半径约为地球半径的l/4,地球上的第⼀宇宙速度约为7.9km/s,则该探⽉卫星绕⽉运⾏的速率约为()a.0.4km/s b.1.8km/s c.1lkm/s d.36km/s7、在圆轨道上运动的质量为m的⼈造地球卫星,它到地⾯的距离等于地球半径R,地⾯上的重⼒加速度为g,则()A.卫星运动的速度为B.卫星运动的周期为C.卫星运动的加速度为g D.卫星的动能为mgR8、设嫦娥号登⽉飞船贴近⽉球表⾯做匀速圆周运动,测得飞船绕⽉运⾏周期为T。
高中物理必修2天体运动专项练习带答案
2017年01月17日阿甘的高中物理组卷一.选择题(共11小题)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.1﹣B.1+ C.()2D.()22.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为()A.B.C.D.3.质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为E p=﹣,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()A.GMm(﹣)B.GMm(﹣)C.(﹣)D.(﹣)4.如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则()A.=B.=C.=()2D.=()25.宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象.若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0 B. C. D.6.研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤.设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,火星轨道在地球轨道外侧,如图所示,与地球相比较,则下列说法中正确的是()A.火星运行速度较大B.火星运行角速度较大C.火星运行周期较大D.火星运行的向心加速度较大7.如图所示,有M和N两颗质量相等的人造地球卫星,都环绕地球做匀速圆周运动.这两颗卫星相比较()A.M的环绕周期较小B.M的线速度较小C.M的角速度较大 D.M的机械能较大8.“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则()A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D.“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等9.以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是()A.极限的思想方法 B.放大的思想方法C.控制变量的方法 D.猜想的思想方法10.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2:.已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R.由此可知,该行星的半径约为()A.R B.R C.2R D.R11.2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空.该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;最终在月球表面实现软着陆.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则()A.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为B.月球的第一宇宙速度为C.“嫦娥三号”降落月球时,通常使用降落伞减速从而实现软着陆D.物体在月球表面自由下落的加速度大小为2017年01月17日阿甘的高中物理组卷参考答案与试题解析一.选择题(共11小题)1.(2012•新课标)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﹣B.1+ C.()2D.()2【解答】解:令地球的密度为ρ,则在地球表面,重力和地球的万有引力大小相等,有:g=,由于地球的质量为:M=,所以重力加速度的表达式可写成:g==.根据题意有,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,固在深度为d的井底,受到地球的万有引力即为半径等于(R﹣d)的球体在其表面产生的万有引力,故井底的重力加速度g′=所以有=故选A.2.(2014•新课标Ⅱ)假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G.则地球的密度为()A.B.C.D.【解答】解:在两极,引力等于重力,则有:mg0=G,由此可得地球质量M=,在赤道处,引力与支持力的合力提供向心力,由牛顿第二定律,则有:G﹣mg=m,而密度公式,ρ==,故B正确,ACD错误;故选:B.3.(2013•安徽)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为E p=﹣,其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为()A.GMm(﹣)B.GMm(﹣)C.(﹣)D.(﹣)【解答】解:卫星做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则轨道半径为R1时G=①,卫星的引力势能为E P1=﹣②轨道半径为R2时G=m③,卫星的引力势能为E P2=﹣④设摩擦而产生的热量为Q,根据能量守恒定律得:+E P1=+E P2+Q ⑤联立①~⑤得Q=()故选:C.4.(2015•福建)如图,若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动,a、b 到地心O的距离分别为r1、r2,线速度大小分别为v1、v2,则()A.=B.=C.=()2D.=()2【解答】解:根据万有引力提供向心力=mv=,a、b到地心O的距离分别为r1、r2,所以=,故选:A.5.(2015•重庆)宇航员王亚平在“天宮1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象.若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0 B. C. D.【解答】解:飞船在距地面高度为h处,由万有引力等于重力得:解得:g=故选:B6.(2015•沈阳学业考试)研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤.设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,火星轨道在地球轨道外侧,如图所示,与地球相比较,则下列说法中正确的是()A.火星运行速度较大B.火星运行角速度较大C.火星运行周期较大D.火星运行的向心加速度较大【解答】解:根据万有引力提供向心力,得,,,,由此可知,轨道半径越大,周期越大,但速度、角速度、加速度越小,因火星的轨道半径屄地球的轨道半径大,故火星的周期大,但火星的速度、角速度、加速度都小,故C正确、ABD错误.故选:C.7.(2013秋•邢台期末)如图所示,有M和N两颗质量相等的人造地球卫星,都环绕地球做匀速圆周运动.这两颗卫星相比较()A.M的环绕周期较小B.M的线速度较小C.M的角速度较大 D.M的机械能较大【解答】解:A、由万有引力提供向心力:,解得:,可知半径大的周期大,故M的周期大,故A错误.B、由万有引力提供向心力:,解得:,可知半径大的线速度小,故M的线速度小,故B正确.C、由万有引力提供向心力:,解得:,可知半径大的角速度小,故M的角速度小,故C错误.D、卫星发射得越高,克服地球引力做功就越多,获得的机械能就越大,故M的机械能较大,故D正确.故选:BD.8.(2014•南明区二模)“嫦娥二号”环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加详实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则()A.“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大B.“嫦娥二号”环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D.“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”相等【解答】解:根据万有引力充当向心力知:F=G=m=mω2r=m()2r=ma解得:v=①T==2π②ω=③a=④A、因为R1>R2,所以T1>T2,故A错误;B、因为R1>R2,所以v2>v1,故B错误;C、因为R1>R2,所以a2>a1,故C正确;D、因为R1>R2,所以F1<F2,故D错误.故选:C.9.(2014•开封一模)以下是力学中的三个实验装置,由图可知这三个实验中共同的物理思想方法是()A.极限的思想方法 B.放大的思想方法C.控制变量的方法 D.猜想的思想方法【解答】解:力学的三个实验均体现出放大的思想方法,故选B10.(2015•海南)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2:.已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R.由此可知,该行星的半径约为()A.R B.R C.2R D.R【解答】解:对于任一行星,设其表面重力加速度为g.根据平抛运动的规律得h=得,t=则水平射程x=v0t=v0.可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比==根据G=mg,得g=可得=•解得行星的半径R行=R地•=Rו=2R故选:C.11.(2014•莲湖区校级二模)2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空.该卫星将在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;最终在月球表面实现软着陆.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则()A.“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为B.月球的第一宇宙速度为C.“嫦娥三号”降落月球时,通常使用降落伞减速从而实现软着陆D.物体在月球表面自由下落的加速度大小为【解答】解:根据万有引力提供向心力知:G=m()2r得:GM=A、由m()2r=ma知a=,故A错误;B、由G=m知v1==,故B错误;C、太空是真空,“嫦娥三号”高速降落时不能使用降落伞减速,故C错误;D、物体在月球表面自由下落的加速度大小为g′则G=mg′,则g′=,故D正确.故选:D.。
天体运动单元测试题及答案
天体运动单元测试题一、选择题1.“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列事件不可能发生的是( ) A .航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 B .悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形C .航天员出舱后,手中举起的五星红旗迎风飘扬D .从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等2.我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空,并成功“出舱”和安全返回地面.当“神舟七号”在绕地球做半径为r 的匀速圆周运动时,设飞船舱内质量为m 的宇航员站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ′表示飞船所在处的重力加速度,N 表示航天员对台秤的压力,则下列关系式中正确的是( )A .g ′=0B .g ′=22R g rC .N=mgD .N=Rmg r3.“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( ) A .绕太阳运动的角速度不变B .近日点处线速度大于远日点处线速度C .近日点处加速度大于远日点处加速度D .其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数4.地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R ,引力常量为G .假设地球是一个质量分布均匀的球体,体积为343R ,则地球的平均密度是( )A .34g GR π B .234g GR π C .g GR D .2gG R5.“嫦娥二号”已于2010年10月1日发射,其环月飞行的高度距离月球表面100km ,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km 的“嫦娥一号”更加翔实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则( ) A .“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小 B .“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小 C .“嫦娥二号”环月运行时的角速度比“嫦娥一号”更小 D .“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更小6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为v ,周期为T ,要使卫星的周期变为2T ,可以采取的办法是( ) A .R 不变,使线速度变为2vB .v 不变,使轨道半径变为2RC .使卫星的高度增加RD .使轨道半径变为34R7.“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月球运行,完成了既定任务,并成功撞月.如图为卫星撞月的模拟图,卫星在控制点开始进入撞月轨道.假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R ,周期为T ,引力常量为G .根据题中信息( ) A .可以求出月球的质量B .可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C.“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s8.截至2011年12月,统计有2.1万个直径10cm以上的人造物体和太空垃圾绕地球轨道飞行,其中大多数集中在近地轨道.每到太阳活动期,地球大气层的厚度开始增加,使得部分原在太空中的垃圾进入稀薄的大气层,并缓慢逐渐接近地球,此时太空垃圾绕地球依然可以近似看成做匀速圆周运动.下列说法中正确的是()A.太空垃圾在缓慢下降的过程中,机械能逐渐减小B.太空垃圾动能逐渐减小C.太空垃圾的最小周期可能是65 minD.太空垃圾环绕地球做匀速圆周运动的线速度是11.2 km/s9.2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是()A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为22 R g rB.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为23r r R gC.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功10.月球与地球质量之比约为1:80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动.据此观点,可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为()A.1:6400 B.1:80 C.80:1 D.6400:111.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为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()A.1243Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭B.1234Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭C.123Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭D.12Gπρ⎛⎫⎪⎝⎭二、计算题12.宇航员在一行星上以10m/s的速度竖直上抛一质量为0.2kg的物体,不计阻力,经2.5s后落回手中,已知该星球半径为7220km.(1)该星球表面的重力加速度g′多大?(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r时其引力势能p GMmEr=-(式中m为物体的质量,M为星球的质量,G为万有引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?13.月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥1号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h .若月球质量为M ,月球半径为R ,万有引力恒量为G . (1)求“嫦娥1号”绕月运行的周期.(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈?(3)“嫦娥1号”携带了一台CCD 摄相机(摄相机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?14.一组航天员乘坐飞船,前往修理位于离地球表面6.0×105m 的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H .机组人员使飞船S 进入与H 相同的轨道并关闭推动火箭,如图所示.设F 为引力,M 为地球质量.已知地球半径R=6.4×106m . (1)在飞船内,一质量为70kg 的航天员的视重是多少? (2)计算飞船在轨道上的速率.(3)证明飞船总机械能跟1r成正比,r 为它的轨道半径.(注:若力F 与位移r 之间有如下的关系:F =2Kr,K 为常数,则当r 由无穷远处变为零,F 做功的大小可用以下规律进行计算:W =Kr,设无穷远处的势能为零.)参考答案:1、C 2、B 3、BCD 4、A 5、A 6、D 7、A 8、A 9、A 10、C 11、C12、解:(1)物体做竖直上抛运动,则有02v t g= 则得该星球表面的重力加速度2022108/2.5v g m s t ⨯=== (2)由21v mg m R=得17600/v m s ===(3)由机械能守恒,得221002Mm mv G R ⎛⎫+-=+ ⎪⎝⎭又因2GMg R =所以2v =代入解得,2/10746/v s m s =≈ 13、解:(1)“嫦娥1号”轨道半径r=R+h,2224mM G m r r Tπ=可得“嫦娥1号”卫星绕月周期2T =(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行圈数0T n T ==(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,便能将月面各处全部拍摄下来,卫星绕月球一周可以对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为22R s n π==14、解:(1)飞船内的物体处于完全失重状态,故宇航员的视重为0.(2)飞船在轨道半径r 上做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力:22mM v G m v r r =⇒=在地球表面处:22mM Gmg GM gR R=⇒=所以7.65/v km s === (3)因为在轨道半径为r 上的穿梭机所受的引力为:2mMF G r= 所以满足力F 与位移r 之间有如下的关系:2KF r=,K GmM ==常数 则当r 由无穷远处变为r 时,F 做功的大小为:=0r K GMmW r rε==-推出:r GmMrε=- (设轨道半径为r 处的势能为r ε )所以穿梭机在轨道半径为r处的总机械能:21222GmM GmM GmM GmME mv r r r r=-=-=-即穿梭机总机械能跟1r - 成正比。
2024-2024学年高一物理高频考点期末复习单元检测:天体运动与人造航天器(基础必刷)
2024-2024学年高一物理高频考点期末复习单元检测:天体运动与人造航天器(基础必刷)一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示是天和核心舱绕地球做匀速圆周运动的场景,2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱脱离空间站,随后在东风着陆场成功着陆。
已知核心舱的轨道距离地面高度为h,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G。
关于核心舱和返回舱的运动状态,下列说法正确的是()A.天和核心舱在轨运行时的向心加速度大小为B.天和核心舱匀速圆周运动的周期为C.返回舱脱离空间站,开始返回时,需要点火减速,向后喷出炙热气体D.返回舱进入大气层返回地球表面的过程中,空气阻力做负功,动能逐渐减小第(2)题将重物静止悬挂在轻质弹簧下端,往左右方向轻微扰动重物,将会形成一个单摆;往上下方向轻微扰动重物,将会形成一个弹簧振子。
若此单摆及弹簧振子的周期满足时,无论给予哪种扰动,该装置都会周期性地在单摆和弹簧振子状态间切换,这种现象称为“内共振”。
已知弹簧振子的周期(m为重物质量,k为弹簧劲度系数),单摆摆长为L,重力加速度为g,若要产生“内共振”现象,则该弹簧劲度系数应该满足( )A.B.C.D.第(3)题利用发波水槽得到的水面波形如图所示,则( )A.图a、b均显示了波的干涉现象B.图a、b均显示了波的衍射现象C.图a显示了波的干涉现象,图b显示了波的衍射现象D.图a显示了波的衍射现象,图b显示了波的干涉现象第(4)题如图所示,在水平面上放置一个右侧面半径为的圆弧凹槽,凹槽质量为,凹槽点切线水平,点为最高点.一个质量也为的小球以速度从点冲上凹槽,重力加速度为,不计一切摩擦,则下列说法正确的是()A.小球在凹槽内运动的全过程中,小球与凹槽的总动量守恒,且离开凹槽后做平抛运动B.若,小球恰好可到达凹槽的点且离开凹槽后做自由落体运动C.若,小球最后一次离开凹槽的位置一定是点,且离开凹糟后做自由落体运动D.若,小球最后一次离开凹槽的位置一定是点,且离开凹槽后做竖直上抛运动第(5)题单镜头反光相机俗称单反,它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。
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完整word高一物理《天体运动》单元检测卷.docx高一物理《天体运动》单元测试卷一、1、我国已成功地射了“神舟6 号” 人船,已知船在太空中运行的道是一个,的一个焦点是地球的球心,如所示.船在运行中只受到地球它的万有引力作用,在船从道的 A 点沿箭方向运行到 B 点的程中,以下法中正确的是()A .船的速率不 B.船的速率增大C.船的机械能守恒D.船的机械能增加2、把水星和金星太阳的运匀速周运.从水星与金星和太阳在一条直上开始,若得在相同内水星、金星的角度分θ1、θ2(均角),由此条件可求得水星和金星()A .量之比B.太阳运的道半径之比C.太阳运的能之比D.受到太阳的引力之比3、若两行星的量分M 和 m,它太阳运行的道半径分 R 和 r,它的公周期之比?()M R3MR3R2A. mB. r 3C.mrD.r 24、假地球可量均匀分布球体,已知地球表面重力加速度在两极大小g0,赤道的大小g;地球自周期T,引力常量G.地球的密度()A .B.C.D.5、苹果落向地球,而不是地球向上运碰到苹果.下列述中正确的是()A.由苹果量小,地球的引力小,而地球量大,苹果的引力大造成的B.由地球苹果有引力,而苹果地球没有引力造成的C.苹果地球的作用力和地球苹果的作用力是相等的,由于地球量极大,不可能生明的加速度D.以上法都不16、离地面某一高度 h 的重力加速度是地球表面重力加速度的2,高度 h 是1地球半径的()A.2 倍 B. 2C.4 倍D.(2-1)倍7、均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”。
一直地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,下面列出的是关于散客卫星中任意两颗卫星间距离s 的表达式,其中正确的是()4222332233gR TC.gR T D.428、北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种组成,这两种卫星在轨道正常运行时()A .同步轨道卫星运行的周期较大B.同步轨道卫星运行的线速度较大C.同步轨道卫星运行可能飞越南京上空D.两种卫星运行速度都大于第一宇宙速度二、多项选择9、列关于卫星的说法正确的是()A. 同步卫星运行速度等于7.9 km/sB. 同步卫星在赤道上空,离地面高度一定,相对地面静止C.第一宇宙速度是地球近地卫星的环绕速度D.第一宇宙速度与卫星的质量有关10、2014 年 10 月 24 日凌晨 2 时,“小飞”嫦娥五号试验器在西昌卫星发射中心发射成功,并于11 月 1 日顺利返回,成功着陆.这是中国首次实施从月球轨道返回地球的返回飞行试验器.试验器对嫦娥五号关键技术进行了相关验证,以确保后续的探月计划顺利进行.设想几年以后,我国宇航员随“嫦娥”号成功登月:宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行N 圈所用的时间为T;登月后宇航员利用随身携带的弹簧秤测出质量为m 的iPhoneN 手机所受的“重力”为F.已知万有引力常量为G.则根据以上信息我们可以得到()A .月球的密度B.月球的自转周期C.飞船的质量D.月球的“第一宇宙速度”11、由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么A.卫星受到的万有引力增大,线速度减小B.卫星的向心加速度增大,周期减小C.卫星的动能、重力势能和机械能都减小D.卫星的动能增大,重力势能减小,机械能减小12、下列说法正确的是 ()B.当物体的运动速度接近光速时,相对论物理学和经典力学的结论没有区别C.当普朗克常数h(6.63 ×10-34 J s)·可以忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别D.当普朗克常数h 不能忽略不计时,量子力学和经典力学的结论没有区别三、填空题13、在太阳系中有一颗行星的半径为R,若在该星球表面以初速度 v0竖直上抛一物体,则该物体上升的最大高度为 H.已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计(万有引力常量G 未知).则根据这些条件,可以求出有关该星球的物理量有__________(只写出物理量的名称,至少写出二个物理量).14、在对太阳与行星间的引力的探究过程中我们运用的定律和规律有__________、__________、________.15、为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为 T1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动.可以得到:X 星球的质量M 为,登陆舱在半径为 r2轨道上做圆周运动的周期T2为.(已知引力常量为G)四、计算题16、已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响。
天体运动习题附详细标准答案
1.若知道太阳地某一颗行星绕太阳运转地轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G ,则 可求得( B)A .该行星地质量B .太阳地质量C .该行星地平均密度D .太阳地平均密度2.有一星球地密度与地球地密度相同,但它表面处地重力加速度是地面表面处重力加速度地4倍,则该星球地质量将是地球质量地(D )A .14B .4倍C .16倍D .64倍3.火星直径约为地球直径地一半,质量约为地球质量地十分之一,它绕太阳公转地轨道半径约为地球绕太阳公转半径地1.5倍.根据以上数据,下列说法中正确地是(AB )A .火星表面重力加速度地数值比地球表面小B .火星公转地周期比地球地长C .火星公转地线速度比地球地大D .火星公转地向心加速度比地球地大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 , 那么该行星地平均密度为(B )A .GT 23πB .3πGT 2C .GT 24πD .4πGT 25.为了对火星及其周围地空间环境进行监测,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地圆轨道上运动时, 周期分别为T 1和T 2.火星可视为质量分布均匀地球体,且忽略火星地自转影响,引力常 量为G .仅利用以上数据,可以计算出( A )A .火星地密度和火星表面地重力加速度B .火星地质量和火星对“萤火一号”地引力C .火星地半径和“萤火一号”地质量D .火星表面地重力加速度和火星对“萤火一号”地引力6.设地球半径为R ,a 为静止在地球赤道上地一个物体,b 为一颗近地绕地球做匀速圆 周运动地人造卫星,c 为地球地一颗同步卫星,其轨道半径为r.下列说法中正确地是( D )A .a 与c 地线速度大小之比为r RB .a 与c 地线速度大小之比为R rC .b 与c 地周期之比为r RD .b 与c 地周期之比为R r R r7.2008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,他地第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代地到来.“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地轨道半径为2r ,则可以确定 ( AB )A .卫星与“神舟七号”地加速度大小之比为1∶4B .卫星与“神舟七号”地线速度大小之比为1∶ 2C .翟志刚出舱后不再受地球引力D .翟志刚出舱任务之一是取回外挂地实验样品,假如不小心实验样品脱手,则它将做 自由落体运动8.一物体静置在平均密度为ρ地球形天体表面地赤道上.已知万有引力常量为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( .D )A .⎝⎛⎭⎫4π3Gρ12B .⎝⎛⎭⎫34πGρ12C .⎝⎛⎭⎫πGρ12D .⎝⎛⎭⎫3πGρ129.如图1所示,图1a 、b 是两颗绕地球做匀速圆周运动地人造卫星,它们距地面地高度分别是R 和2R(R 为地球半径).下列说法中正确地是(CD )A .a 、b 地线速度大小之比是2∶1B .a 、b 地周期之比是1∶2 2C .a 、b 地角速度大小之比是36∶4D .a 、b 地向心加速度大小之比是9∶410.一个半径是地球3倍、质量是地球36倍地行星,它表面地重力加速度是地面重力加速度地( A ).【1.5】(A )4倍(B )6倍(C )13.5倍(D )18倍11.两颗人造地球卫星,它们质量地比m 1:m 2=1:2,它们运行地线速度地比是v 1:v 2=1:2,那么( ABCD ).【1.5】(A )它们运行地周期比为8:1(B )它们运行地轨道半径之比为4:1(C )它们所受向心力地比为1:32(D )它们运动地向心加速度地比为1:1612.土星周围有许多大小不等地岩石颗粒,其绕土星地运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A 和B 与土星中心地距离分别为r A =8.0×104km 和r B =1.2×105km ,忽略所有岩石颗粒间地相互作用.(结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒A 和B 地线速度之比.(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10N ,推算出它在距土星中心3.2×105km 处 受到土星地引力为0.38N .已知地球半径为6.4×103km ,请估算土星质量是地球质量地多少倍?.(1)万有引力提供岩石颗粒做圆周运动地向心力,所以有G Mm r 2=m v 2/r .故v =GM r所以v A v B =r B r A = 1.2×105km 8.0×104km =62.(2)设物体在地球上重为G 地,在土星上重为G 土,则由万有引力定律知:G 地=G M 地m R 2地,G 土=G M 土m R 2土xHAQX又F 万=G M 土m r 2,故G 土R 2土=F 万r 2 所以M 土M 地=G 土R 2土G 地R 2地=F 万r 2G 地R 2地=0.38×(3.2×105)210×(6.4×103)2=95.13.中子星是恒星演化过程中地一种可能结果,它地密度很大.现有一中子星,观测到它地自转周期为T =130s .问该中子星地最小密度应是多少才能维持该星体地稳定,不致因自转而瓦解?(计算时星体可视为均匀球体,万有引力常量G =6.67×10-11m 3/(kg ·s 2))设中子星地密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处地小块物体质量为m ,则有GMm R 2=mω2R ,ω=2πT ,M =43πR 3ρ由以上各式得ρ=3πGT 2 代入数据解得ρ=1.27×1014kg/m 3版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.Emxvx 。
天体轨道运动单元测试题及答案
天体轨道运动单元测试题及答案一、选择题1. 关于地球绕太阳公转的说法,下列哪个说法是正确的?A. 地球绕太阳的轨道是一个正圆形。
B. 地球和太阳的距离是一年四季不变的。
C. 地球绕太阳的周期是 365 天 6 小时。
D. 地球绕太阳的轨道倾角非常小,接近于零。
答案:C2. 当一颗卫星在距地球很远的空间静止,使其抗衡地球的引力而被地球牵引着做圆周运动。
这种轨道称为:A. 圆轨道B. 椭圆轨道C. 地球同步轨道D. 日心同步轨道答案:C3. 关于哈雷彗星,下列哪个说法是错误的?A. 哈雷彗星是一颗短周期彗星。
B. 哈雷彗星的轨道与地球的轨道有交点。
C. 哈雷彗星最近一次经过地球的时间是 1986 年。
D. 哈雷彗星的轨道主要受木星的引力影响。
答案:D二、填空题1. 如果地球公转周期减少到现在的一半,则一年的天数将为_______天。
答案:182.52. 卫星在轨道上的速度称为__________________。
答案:轨道速度3. 太阳到地球的平均距离约为__________________km。
答案:1.5亿三、问答题1. 什么是开普勒定律?请简要叙述一下。
答:开普勒定律包含了三个方面,即行星轨道定律、面积速度定律和调和定理。
其中行星轨道定律是指行星绕太阳的椭圆轨道上,行星到太阳的距离和半长轴的乘积等于其面积的平方根和轨道周期的乘积的平方根之比的平方为常数;面积速度定律是指在相同的时间内,行星到太阳连线所扫过的面积相等;调和定理是指在某个天体所受的多个引力共同作用下,天体的运动是复杂的,但他的运动轨迹可以看做是多个简单的正弦函数之和的形式。
2. 请简述地球各大气圈的特点。
答:地球的大气圈可以分为对流层、平流层、中间层和顶层四层,各层的特点如下:- 对流层:此层为有氧氮气混合气体,厚度为 13 公里左右,大约占地球半径的 1%。
温度随高度逐渐降低,其中的对流循环可以形成风,可以影响天气。
- 平流层:此层没有风向,温度随着高度的逐渐上升而增加,厚度在 13~50 公里之间。
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天体运动单元测试题
一、选择题 1.“神舟七号”在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列事件不可能发生的是( ) A .航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 B .悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形
C .航天员出舱后,手中举起的五星红旗迎风飘扬
D .从飞船舱外自由释放的伴飞小卫星与飞船的线速度相等
2.我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空,并成功“出舱”和安全返回地面.当“神舟七号”在绕地球做半径为r 的匀速圆周运动时,设飞船舱内质量为m 的宇航员站在可称体重的台秤上.用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ′表示飞船所在处的重力加速度,N 表示航天员对台秤的压力,则下列关系式中正确的是( )
A .g ′=0
B .g ′=22R g r
C .N=mg
D .N=R
mg r
3.“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,则关于“坦
普尔一号”彗星的下列说法中正确的是( ) A .绕太阳运动的角速度不变
B .近日点处线速度大于远日点处线速度
C .近日点处加速度大于远日点处加速度
D .其椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个与太阳质量有关的常数
4.地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R ,引力常量为G .假设地球是一个质量分布均
匀的球体,体积为343
R π,则地球的平均密度是( )
A .34g GR π
B .234g GR π
C .g GR
D .2g G R
5.“嫦娥二号”已于2010年10月1日发射,其环月飞行的高度距离月球表面100km ,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km 的“嫦娥一号”更加翔实.若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示.则( ) A .“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”更小 B .“嫦娥二号”环月运行时的线速度比“嫦娥一号”更小 C .“嫦娥二号”环月运行时的角速度比“嫦娥一号”更小 D .“嫦娥二号”环月运行时的向心加速度比“嫦娥一号”更小
6.人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R ,线速度为v ,周期为T ,要使卫星的周期变为2T ,可以采取的办法是( ) A .R 不变,使线速度变为2
v
B.v不变,使轨道半径变为2R
C.使卫星的高度增加R
D.使轨道半径变为34R
7.“嫦娥一号”卫星经过一年多的绕月球运行,完成了既定任务,并成功撞月.如图为卫星撞月的模拟图,卫星在控制点开始进入撞月轨道.假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R,周期为T,引力常量为G.根据题中信息()
A.可以求出月球的质量
B.可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C.“嫦娥一号”卫星在控制点处应加速
D.“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s
8.截至2011年12月,统计有2.1万个直径10cm以上的人造物体和太空垃圾绕地球轨道飞行,其中大多数集中在近地轨道.每到太阳活动期,地球大气层的厚度开始增加,使得部分原在太空中的垃圾进入稀薄的大气层,并缓慢逐渐接近地球,此时太空垃圾绕地球依然可以近似看成做匀速圆周运动.下列说法中正确的是()
A.太空垃圾在缓慢下降的过程中,机械能逐渐减小
B.太空垃圾动能逐渐减小
C.太空垃圾的最小周期可能是65 min
D.太空垃圾环绕地球做匀速圆周运动的线速度是11.2 km/s
9.2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行.北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是()
A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
2
2 R g r
B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为2
3
r r R g π
C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
10.月球与地球质量之比约为1:80,有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动.据此观点,可知月球与地球绕O点运动线速度大小之比约为()
A.1:6400B.1:80C.80:1D.6400:1
11.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为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()
A.
1
2
4
3G
π
ρ
⎛⎫
⎪
⎝⎭
B.
1
2
3
4G
πρ
⎛⎫
⎪
⎝⎭
C.
1
2
3
G
π
ρ
⎛⎫
⎪
⎝⎭
D.
1
2
G
π
ρ
⎛⎫
⎪
⎝⎭
二、计算题
12.宇航员在一行星上以10m/s 的速度竖直上抛一质量为0.2kg 的物体,不计阻力,经2.5s 后落回手中,已知该星球半径为7220km . (1)该星球表面的重力加速度g ′多大?
(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大? (3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r 时其引力势能
p GMm
E r
=-
(式中m 为物体的质量,M 为星球的质量,G 为万有引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?
13.月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥1号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h .若月球质量为M ,月球半径为R ,万有引力恒量为G . (1)求“嫦娥1号”绕月运行的周期. (2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈? (3)“嫦娥1号”携带了一台CCD 摄相机(摄相机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少? 14.一组航天员乘坐飞船,前往修理位于离地球表面6.0×105m 的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H .机组人员使飞船S 进入与H 相同的轨道并关闭推动火箭,如图所示.设F 为引力,M 为地球质量.已知地球半径R=6.4×106m .
(1)在飞船内,一质量为70kg 的航天员的视重是多少? (2)计算飞船在轨道上的速率.
(3)证明飞船总机械能跟1
r
-成正比,r 为它的轨道半径.(注:若力F 与位移r 之间有如下的关系:F =
2K
r
,K 为常数,则当r 由无穷远处变为零,F 做功的大小可用以下规律进行
计算:W =
K
r
,设无穷远处的势能为零.)
参考答案:1、C 2、B 3、BCD 4、A 5、A 6、D 7、A 8、A 9、A 10、C 11、C 12、解:(1)物体做竖直上抛运动,则有0
2v t g
=
则得该星球表面的重力加速度202210
8/2.5
v g m s t ⨯=
==
(2)由2
1v mg m R
=得17600/v m s ===
(3)由机械能守恒,得
221002Mm mv G R ⎛⎫+-=+ ⎪⎝⎭
又因2
GM
g R =
所以2v =
代入解得,2/10746/v s m s =≈ 13、解:(1)“嫦娥1号”轨道半径r=R+h,
2
224mM G m r r T
π=
可得“嫦娥1号”卫星绕月周期2T π
=
(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行圈数0T n T =
=(3)摄像机只要将月球的“赤道”拍摄全,便能将月面各处全部拍摄下来,卫星绕月球一周可以对月球“赤道”拍摄两次,所以摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少为
()
3
20
222R h R R s n T GM
ππ+==
14、解:(1)飞船内的物体处于完全失重状态,故宇航员的视重为0.
(2)飞船在轨道半径r 上做匀速圆周运动,万有引力提供圆周运动的向心力:
22mM v GM G m v r r r
=⇒=
在地球表面处:2
2
mM G
mg GM gR R
=⇒= 所以()
2
62
65
10 6.4107.65/6.410 6.010gR
v km s R h ⨯⨯=
==+⨯+⨯ (3)因为在轨道半径为r 上的穿梭机所受的引力为:2
mM
F G r = 所以满足力F 与位移r 之间有如下的关系:2K
F r
=
,K GmM ==常数 则当r 由无穷远处变为r 时,F 做功的大小为:=0r K GMm
W r r
ε==-
推出:r GmM
r
ε=-(设轨道半径为r 处的势能为r ε)
所
以
穿
梭
机
在
轨
道
半
径
为
r
处
的
总
机
械
能
:
21222GmM GmM GmM GmM
E mv r r r r
=
-=-=-
即穿梭机总机械能跟1
r -成正比。