人教版高中物理必修二高一下学期专题小练习：宇宙航行.docx

高中物理学习材料
宇宙航行
1．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做
周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为
( ) A.3
2n T k B ．3n T k C ．2
n T k D ．n T k
2．如图所示，双星系统中的星球A 、B 都可视为质点，A 、B 绕两者连线上的O 点做匀速圆
周运动，A 、B 之间距离不变，引力常量为G ，观测到A 的速率为v 、运行周期为T ，A 、B 的质量分别为m 1、m 2.
(1)求B 的周期和速率．
(2)A 受B 的引力F A 可等效为位于O 点处质量为m ′的星体对它的引力，试求m ′.(用m 1、m 2表示)
3．冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上
某点O 做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O 点运动的
( )
A ．轨道半径约为卡戎的17
B ．角速度大小约为卡戎的1
7
C ．线速度大小约为卡戎的7倍
D ．向心力大小约为卡戎的7倍
4．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双
星系统．在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A 、B 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图4－4－5所示．若AO >OB ，则
( )
A ．星球A 的质量一定大于
B 的质量
B ．星球A 的线速度一定大于B 的线速度
C ．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大
D ．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越小
5．宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m 的小星体和一个质量为M 的大星体组
成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r .关于该三星系统的说法中正确的是 ( )
A ．在稳定运行情况下，大星体提供两个小星体做圆周运动的向心力
B ．在稳定运行情况下，大星体和两小星体在正三角形的三个顶点上
C ．小星体运行的周期为T ＝3
2
(4)r
G M m + D ．大星体运行的周期为T ＝3
2
(4)r
G M m +
6．2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km 的近圆形轨道
上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是( )
A ．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
B ．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加
C ．如不加干预，天宫一号的轨道高度将不变
D ．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用
7．如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，然后在Q 点通过
改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则下列说法中不正确．．．
的是 ( )
A ．该卫星在P 点的速度大于7.9 km/s ，小于11.2 km/s
B ．卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9 km/s
C ．在轨道Ⅰ上，卫星在P 点的速度大于在Q 点的速度
D ．卫星在Q 点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
8．如图所示是牛顿研究抛体运动时绘制的一幅草图，以不同速度抛出的物体分别沿a 、b 、
c 、
d 轨迹运动，其中a 是一段曲线，b 是贴近地球表面的圆，c 是椭圆，d 是双曲线的一部分．已知引力常量为G 、地球质量为M 、半径为R 、地球附近的重力加速度为g .以下说法中正确的是 ( )
A ．沿a 运动的物体初速度一定小于gR
B ．沿b 运动的物体速度等于GM R
C ．沿c 运动的物体初速度一定大于第二宇宙速度
D ．沿d 运动的物体初速度一定大于第三宇宙速度
10．两颗靠得很近的天体称为双星，它们以两者连线上某点为圆心作匀速圆周运动，这样就
不至于由于万有引力而吸引在一起，设两双星质量分别为m 和M ，M=3m 。

两星间距为L ，在相互万有引力的作用下，绕它们连线上某点O 转动，则：OM 间距多少？它们运动的周期为多少？
1． B 2． (1)T m 1v
m 2 (2)322
12()m m m + 3． A 4． B 5． C 6． B 7． B8． B
10． mL/(M+m)， 2π)
(3
m M G L +。