天体运动

天体运动练习
1、两个相同的实心小铁球紧靠在一起，它们之间的万有引力为F ，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为 （ ）
A ．2F
B ．4F
C ．8F
D ．16F
2．地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为（ ）
A ．1：27
B ． 1：9
C ． 1：3
D ． 9：1
3．月球表面的重力加速度为地球表面上重力加速度的61
，一个质量为600千克的飞行器到达月球后（重力加速度g 取10m/s2 ），则下列说法正确的是（ ）
A ．在月球上的质量等于600千克
B ．在月球表面上的重量为1000牛顿
C ．在月球表面上的高空中重量小于1000牛顿
D ．在月球上的质量将小于600千克
4．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，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动．则与开采前相比（ ）
A ．地球与月球的万有引力将变大
B ．地球与月球的万有引力将变小
C ．月球绕地球运动的周期将变长
D ．月球绕地球运动的周期将变短
5、发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运动，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3-1-1所示，当卫星分别在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2上由Q 向P 运动的过程中速率越来越小
B ．卫星在轨道3上经过P 点的速率大于在轨道2上经过P 点的速率
C ．卫星在轨道2上经过P 点的加速度小于在轨道3上经过P 点的加
速度
D ．卫星在轨道1上运动的周期小于在轨道3上运动的周期
6、若已知某行星绕太阳公转的半径为r ，公转的周期为T ，引力常量为
G ，则由此可求出( )
A ．某行星的质量
B ．某行星的密度
C ．太阳的质量
D ．太阳的密度
7．对于万有引力定律的表达式221r m Gm F
，下列说法中正确的是(
)
A ．公式中G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的
B ．当r 趋于零时，万有引力趋于无限大
C ． m1、m2相等时，两物体受到的引力大小才相等
D ．两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力
8、绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内，其内物体处于完全失重状态，物体（ ）
A ．不受地球引力作用
B ．所受引力全部用来产生向心加速度
C ．加速度为零
D ．物体可在飞行器悬浮
图3-1-1
9、假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做匀速圆周
运动，则（ ）
A ．根据公式wr v =，可知卫星的线速度增大到原来的2倍
B ．根据公式
r mv F 2
=，可知卫星所需的向心力减小到原来的21 C ．根据公式
2r GMm F =，可知地球提供的向心力将减小到原来的41 D ．根据上述B 和A 给出的公式，可知卫星的线速度将减小到原来的22
10、世界上第一次未系保险带的太空行走是在1984年2月7日美国宇航员麦埃德利斯
和斯图尔特从挑战者号航天飞机上出舱完成的。

关于太空行走，下列说法正确的是（ ）
A ．由于航天飞机速度太快，宇航员又未系保险带，出舱后会很快远离航天飞机
B ．由于宇航员仍受重力作用，出舱后会逐渐向地心运动
C ．宇航员出舱后，若不主动开启推进器，他与航天飞机的距离几乎不变
D ．“太空行走”应选择航天飞机在轨道上平稳运行时出舱
11．把太阳系各行星的运动看成做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星（ ）
A. 周期越大
B. 线速度越大
C. 角速度越大
D. 加速度越小
12、2003年10月15日“神舟五号”发射成功，10月16日顺利返回。

历时21h ，在这21h
内，航天英雄杨利伟饱尝了超重和失重的滋味。

下列说法中正确的是（ ）
A ．飞船加速上升的过程，杨利伟处于超重状态
B ．飞船在轨道上运行时，杨利伟处于失重状态
C ．飞船返回，与大气层剧烈摩擦时，杨利伟处于失重状态
D ．飞船返回，与大气层剧烈摩擦时，杨利伟处于超重状态
13、2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上
空约805km 处发生碰撞。

这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。

碰撞过程中产生
的大量碎片可能会影响太空环境。

假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲
的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是
（ ）
A. 甲的运行周期一定比乙的长
B. 甲距地面的高度一定比乙的高
C. 甲的向心力一定比乙的小
D. 甲的加速度一定比乙的大
14、“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r ，运行
速率为v ，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时 （ ）
A.r 、v 都将略为减小
B.r 、v 都将保持不变
C.r 将略为减小，v 将略为增大
D. r 将略为增大，v 将略为减小
15、1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km 的高空,使得人
类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃天文望远镜沿圆轨道绕地球运
行.已知地球半径为6.4×106 m,利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107 m 这一
事实可得到哈勃天文望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是
( )
A. 0.6小时
B.1.6小时
C.4.0小时
D.24小时
16、火星的质量和半径分别约为地球的101和21
,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的
重力加速度约为 ( )
A.0.2 g
B.0.4 g
C.2.5 g
D.5 g
17、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( )
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
19、2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空
出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿
同一方向绕行。

下列说法正确的是 （ ） A ．由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量
B ．小卫星和飞船的加速度大小相等
C ．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力
D ．飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接
20、.发射航天器带来的轨道碎片等被人们称为太空垃圾,太空垃圾给航天事业带来巨大隐患,
一颗迎面而来的直径0.5毫米的金属微粒,足以戳穿密封的航天服,太空垃圾不仅给航天事
业带来巨大隐患,还污染宇宙空间,尤其是核动力发动机脱落,会造成放射性污染,有些太空
垃圾能逐渐落回地面,在重返大气层的过程中烧毁.则这些太空垃圾在逐渐落回地面的过程
中
( ) A.角速度逐渐增大
B.线速度逐渐减小
C.向心加速度逐渐减小
D.周期逐渐减小 21、2007年9月22日,国务院、中央军委批准在海南文昌建设新的航天发射场,预计2010年
前投入使用,关于我国计划在2010年用运载火箭发射一颗同步通信卫星的下列说法中,正
确的是 ( )
A.在海南发射同步通信卫星可以充分利用地球自转的能量,从而节省能源
B.在酒泉发射同步通信卫星可以充分利用地球自转的能量,从而节省能源
C.海南和太原相比较,在海南的重力加速度略微小一点,同样的运载火箭在海南可以发射质量更大的同步通信卫星
D.海南和太原相比较,在太原的重力加速度略微小一点,同样的运载火箭在太原可以发射质量更大的同步通信卫星
21．地球半径为R ，地面上重力加速度为g ，在高空绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，其线速度大小可能是（ ）
A ．gR 2
B ．gR 2
C ．2gR
D ．gR 21
22、2004年4月21日俄罗斯“联盛TMA －4”载人飞船成功地完成了与国际空间站“曙光”号功能货舱的自动对接。

关于宇宙飞船与空间站对接，下列说法中正确的是（ ）
A ．对接前，飞船在空间站附近同一条轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。

B ．先控制飞船在空间站附近比空间站稍低的轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。

C ．先控制飞船在空间站附近比空间站稍高的轨道上，然后启动飞船上的助推器，加速追上空间站后对接。

D ．对接后，会导致飞船所受地球的万有引力变小，线速度变小，周期变大。

23、在2007年11月5日前后，嫦娥一号进入奔月旅程的最关键时刻――实施首次“刹车”减速。

在接近月球时，嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速，以便被月球引力俘获进绕月轨道。

这次减速只有一次机会，如果不能减速到一定程度，嫦娥一号将一去不回头的离开月球和地球，漫游在更加遥远的太空；如果过分减速，嫦娥一号则可能直接撞击月球表面，则下列说法正确的是（ ）
A ．实施首次“刹车”的过程，将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能，转化时机械能守恒
B ．嫦娥一号如果不能减速到一定程度，月球对它的引力将会做负功
C ．嫦娥一号如果过分减速，月球对它的引力将做正功
D ．嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月椭圆轨道，在远月点时速度较大
24．根据观测，某行星外围有一模糊不清的环，为了判断该环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度v 的大小与该层至行星中心的距离R ，则以下判断中正确的是( ）
A ．若v 与R 成正比，则环是连续物
B ．若v 与R 成反比，则环是连续物
C ．若2v 与R 成反比，则环是卫星群
D ．若2
v 与R 成正比，则环是卫星群
25、假如一个做匀速圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大为原来的2倍，仍做匀速圆周运动，则( ) A ．根据公式
2
mv F r =可知，卫星所需要的向心加速度将减小为原来的12倍 B ．根据公式
2GMm F r =可知，地球提供的向心力将减小为原来的14倍 C ．根据公式1v r ω=可知，卫星的线速度将增大到原来的2倍
D．根据上述A和B
中所给出的公式可知，卫星运动的线速度将减小为原来的2倍
26、如图3-1-1所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是( )
A．b、c的线速度大小相等，且大于a的速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度
C．c加速可以追上同一轨道上的b，b减速可以等候同一轨道上的c
D．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大
27、同步卫星离地距离r，运行速率为V1，加速度为a1,地球赤道上的
物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为V2，地球半径为R，则
( )
A．a1/a2=r/R B．a1/a2=R2/r2 C．V1/V2=R2/r2
D．V1/V2=r
R/。

28、地球的第一宇宙速度约为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，行星半径是地球半径的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度约为( )
A．4km/s B．8km/s
C．16km/s D．32km/s
29关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下列说法正确的是( )
A．它的运行速度是7.9km/s
B．已知它的质量为1.42t，若将它的质量增为2.84t，轨道半径变为原来的2倍
C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能够利用它进行电视转播
D．它距地面高度约为地球半径的5倍，所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的1/36 30．在绕地球运行的人造地球卫星上，下列哪些仪器不能正常使用( )
A．天平B．弹簧秤
C．摆钟D．温度计
31．下面有关同步卫星的说法中正确的有( )
A．同步卫星与地球自转同步，则卫星的高度和速率就被确定
B．同步卫星的角速度虽已确定，但高度和速率可以选择，高度增加，速率增大；高度降低，速率减小
C．我国发射的第一颗人造地球卫星，周期为114min，比同步卫星的周期短，所以第一颗人造卫星离地面的高度比同步卫星低
D．同步卫星的速率比第一颗人造卫星的速率大
32.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体。

要确定该行星的密度，只需测量（）
A．飞船的轨道半径B．飞船的运行速度
C．飞船的运行周期D．行星的质量
33．已知万有引力常量G，要计算地球的质量还需要知道某些数据，现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( )
A．地球公转的周期及半径B．月球绕地球运行的周期和运行的半径
C．人造卫星绕地球运行的周期和速率D．地球半径和同步卫星离地面的高度
34、关于卫星的说法中正确的是
A．绕地球做匀速圆周运动的卫星的运行速度可能达到10 km/s
B．同步卫星运行经过广州正上空
图3-1-1
C．离地面高为R(R为地球半径)处的卫星运行速度为
2gR/2
D．发射卫星的速度可能达到10 km/s
35、.如图3所示，a 为放在赤道上的物体；b 为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c 为地球同步卫星。

以下关于a 、b 、c 的说法中正确的是：
A ．a 、b 、c 作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
c b a a a a >> B ．a 、b 、c 作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
a b c a a a >> C ．a 、b 、c 作匀速圆周运动的周期关系为a c b T T T =>
D ．a 、b 、c 作匀速圆周运动的线速度大小关系为c b a
v v v >=
36、如图3-1-2所示，离质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体表面R 远处有一质量为m
的质点，此时M 对m 的万有引力为F1，当从M 中挖去一半径为r ＝21
R 的球体时，剩下部分对m 的万有引力为F2，求F1∶F2的值。

37、已知地球的半径为r ，其表面的重力加速度g ，引力常数为G ，求地球的质量和平均密度。

38、假设火星和地球都是球体,火星的质量M 火与地球的质量M 地之比M 火/M 地=p ，火星的半径与地球的半径之比R 火/R 地=q ，求它们表面处的重力加速度之比。

39．在天体运动中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星．它们围绕两球连线上的某一点做圆周运动．由于两星间的引力而使它们在运动中距离保持不变．已知两星质量分别为 M1 和 M2，相距 L ，求它们的角速度
图
3-1-2
40．假设地球自转速度达到使赤道上的物体能“飘”起来（完全失重）。

试估算一下，此时地球上的一天等于多少小时？（地球半径取6.4×106m,g 取10m/s2）
40、某物体在地面上受到的重力为160 N ，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=2g
的加速度加速上升时，在某高度处物体对飞船中支持面的压力为90 N ，试求此时宇宙飞船离地面的距离是多少?（已知地球半径R=6.4×103 km ，g=10 m/s2）
41．侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h ，已知地球半径为R ，地面表面处的重力加速度为g ，地球的自转周期为T 。

试求该卫星的运行速度；。