人教版物理必修二天体运动测试题
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r 1上时运行线速度为v 1，周期为T 1，后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2，周期为T 2，则它们的关系是（ ）A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 22. 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 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R∝,则该层是土星的一部分④若21v R∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是A. ①②B. ①④C. ②③D. 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 .等于零 B .等于22()R g m R h +C .等于342ωg R m D .以上结果都不正确6． 关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是 （ ） A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B ．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度 C ．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D ．地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的7.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（ ）A ．根据r v ω=，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。
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。
2021年高中物理 学业考试复习 曲线运动天体运动单元检测 新人教版必修2
2021年高中物理学业考试复习曲线运动天体运动单元检测新人教版必修2一、选择题1．关于运动的性质，下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．加速度恒定的运动一定是直线运动2．一船以恒定的速率渡河，水速恒定(大于船速)，要使船到达正对岸，则（）A．应保持船头垂直河岸航行B．船的航行方向应偏向上游一侧C．船不可能沿直线到达对岸D．河的宽度一定时，船垂直到对岸的时间是任意的3．一质点做曲线运动，它的轨迹由上到下，且速度逐渐减小，如图所示。
关于质点通过轨迹中点时的速度的方向和合外力F的方向可能正确的是（）。
4．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的增量总是（）A．大小相等，方向相同B．大小相等，方向不同C．大小不等，方向相同D．大小不等，方向不同5．如图所示，将一个小球从倾角为300的斜面上水平抛出，落在斜面上时合位移等于40m，不计空气阻力，则小球跑出的初速度和在空中飞行的时间为（）A．m/s，2sB．20m/s，2sC．m/s，sD．20m/s，s6．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动B．向心加速度是用来描述周期变化快慢的物理量C．对于给定的匀速圆周运动，角速度、周期、转速是不变的D．匀速圆周运动的向心加速度始终指向圆心，方向是不变的7．关于向心力的说法中错误的是（）A．物体做匀速圆周运动时向心力指向圆心B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力D．向心力做功使物体做变速圆周运动8．如图所示，一小球用细线悬挂于匀速前进的车厢内，当车厢因受到阻挡而突然停止的瞬间，下列说法中正确的是（）A．小球也立刻停止B．悬线的弹力突然变小C．悬线的弹力突然变大D．小球突然收到向后的制动力9．汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s时，车对桥的压力为车重的3/4．如果使汽车行驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车速度大小为（）A．2.5 m/sB．10 m/sC．25 m/sD．20m/s10．关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是（）A．所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星绕太阳运动的周期越长D．行星在近日点的速度大于在远日点的速度11．关于我国最新发射的“北斗”卫星定位系统中的地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（）A．已知它的质量为1.24吨，若质量增为2.48吨，其同步轨道半径将变为原来的2倍B．它的运行速度应为7.9km/sC．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行卫星定位D．它距离地面的高度约为地球半径的5倍，所以它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的12．两颗人造地球卫星质量之比为1：2，而轨道半径之比为3：1，下列结论正确的是（）A．它们的公转周期之比为：1B．它们的线速度之比为：1C．它们的向心加速度之比为1：3D．它们的向心力之比为1：913．已知万有引力恒量G，要估算地球的质量，还必须知道某些数据，现在给出的下列各组数据中，可以计算出地球的质量的数据组是（）A．地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离RB．月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离RC．人造地球卫星在地面附近的角速度ω和运动周期TD．地球半径R和同步卫星离地面的高度h14．离地面高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的，则高度是地球半径的（）A．2倍 B．倍 C ．倍 D．（－1）倍二、填空题15．在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
必修二专题复习天体运动经典好题
必修二专题复习 天体运动经典好题一．选择题1.环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是( )A ．60分钟B ．80分钟C ．180分钟D ．25小时2.地球同步卫星距地面高度为h ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R,地球自转的角速度为ω，那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是（ ）A.ω)(h R v +=B.)/(h R Rg v +=C.)/(h R g R v +=D.32ωg R v =3.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ．下列表达式中正确的是（ ）A ．T =2πGM R 3B ．T =2πGMR 33 C ．T =ρπG D ．T =ρπG 3 4．地球表面重力加速度g 地、地球的半径R 地，地球的质量M 地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g 火、火星的半径R 火、由此可得火星的质量为（ ） A. 地地地火火M R g R g 22 B. 地火火地地M R g R g 22 C. 地地地火火M R g R g 22 D. 地地地火火M R g R g 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S 1和S 2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C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G .由此可求出S 1的质量为( )A ．2122)(4GT r r r -π B ．22124GT r π C ．2224GT r π D ．21224GT r r π6.“嫦娥一号”是我国的首颗绕月人造卫星，以中国古代神话人物嫦娥命名，于北京时间2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将其成功送入太空，它的发射成功，标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。
高中物理(教科版必修二)：第3章 1.天体运动 含答案
学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)1．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是( )A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B ．有的行星绕太阳运动的轨道是圆C ．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D ．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同【解析】 八大行星的轨道都是椭圆，A 对、B 错．不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C 对、D 对．【答案】 B2．如图315所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )【导学号：22852056】图315A.19天 B.13天 C ．1天D ．9天 【解析】 由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律r 3卫T 2卫＝r 3月T 2月，可得T卫＝1天，故选项C正确．【答案】 C3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图316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，则太阳位于( )图316A．F2B．AC．F1D．B【解析】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F2的连线，故太阳位于F2.【答案】 A4．如图317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( )图317A．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D．m从B到A做减速运动【解析】 由开普勒第二定律可知，近日点时行星运行速度最大，因此A 、B 错误；行星由A 向B 运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C 正确，D 错误．【答案】 C5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是( )【解析】 由开普勒第三定律知R 3T 2＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确． 【答案】 D6．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A ．3年B ．9年C ．27年D ．81年【解析】 根据开普勒第三定律R 3地T 2地＝r 3船T 2船，得T 船＝27年． 【答案】 C7．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为( )【导学号：22852057】。
高一物理必修二天体运动公式应用教案及练习有答案)
天体运动公式应用【知识点整理】一.开普勒运动定律（轨道、面积、比值）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 221rmm ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-，（称为为有引力恒量，由卡文特许扭称实验测出）。
(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．对于均匀的球体,r 是两球心间的距离． 说明:(1)对万有引力定律公式中各量的意义一定要准确理解，尤其是距离r 的取值，一定要搞清它是两质点之间的距离. 质量分布均匀的球体间的相互作用力，用万有引力公式计算，式中的r 是两个球体球心间的距离．(2)不能将公式中r 作纯数学处理而违背物理事实，如认为r→0时，引力F→∞，这是错误的，因为当物体间的距离r→0时，物体不可以视为质点，所以公式F ＝Gm 1m 2r2就不能直接应用计算．(3)物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反的，遵循牛顿第三定律，因此谈不上质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力，更谈不上相互作用的一对物体间的引力是一对平衡力．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 的物理意义是：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．【例题分析】1．下列说法符合史实的是 （ C ） A ．牛顿发现了行星的运动规律 B ．开普勒发现了万有引力定律 C ．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D ．牛顿发现了海王星和冥王星2．关于开普勒行星运动的公式23TR ＝k ，以下理解正确的是（ AD ）A ．k 是一个与行星无关的常量B ．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地，周期为T 地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R 月，周期为T 月，则2323月月地地T R T R =C ．T 表示行星运动的自转周期D ．T 表示行星运动的公转周期3.下列关于万有引力定律说法正确的是( ABD )A.万有引力定律是牛顿发现的B.万有引力定律适用于质点间的相互作用C.221r m m GF =中的G 是一个比例常数，没有单位 D.两个质量分布均匀的球体, r 是两球心间的距离 4.如图6-2-1所示，两球的半径远小于R ，而球质量均匀分布，质量为1m 、2m ，则两球间的万有引力大小为（ D ）A ．2121R m m G B.2221R m m GC.()22121R R m m G+ D.()22121R R R m m G++5.引力常量很小，说明了（ C ）A.万有引力很小B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小D.只有当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力 6.下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是（ D ）A.只适用于天体，不适用于地面物体B.只适用于质点，不适用于实际物体C.只适用于球形物体，不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间 7.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ D ）A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力8.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,产生这个现象的原因是( )A.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的B.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的C.苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D.以上说法都不对9.要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采取的方法是( ABC )A 使两物体的质量各减少一半,距离保持不变B 使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变C 使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变D 使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4三．万有引力定律的应用1R 2RR 图6-2-11、解决天体(卫星)运动问题的两种基本思路:一、把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，即222224T r m r m r v m ma r Mm G πω====向二、是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即mg RMm G =2从而得出2gR GM = (黄金代换) 2、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系: （1）由()()22mMv Gmr h r h =++，得()GMv r h =+，∴当h ↑，v ↓ （2）由G()2h r mM+=m ω2（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 ↑【例题分析】1、海王星的公转周期约为5.19×109s ，地球的公转周期为3.16×107s ，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？ 646倍2、有一颗太阳的小行星，质量是1.0×1021kg ，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。
物理必修二曲线运动 天体运 动测试 含答案
高一物理试题命题人：许玉天说明：1选择题必须填涂在答题卡上，在试题纸上作答无效。
2附加题实验班同学必做，成绩计入总分，普通班同学选做，答对者成绩计入总成绩。
一、不定项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。
每题有一到多个正确答案，全选对得3分，选对但不全得2分，错选或不选得0分。
）1. 下列说法中正确的是 （ ）A．加速度恒定的运动也可能是曲线运动B．做曲线运动的物体受的合外力一定不为零C．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态2. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图-1所示，F和F是椭圆的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于 （ ）A．F B．AC．F D．B3．下列说法中正确的是 （ ） A．对于=k，是天文学家第谷根据自己的行星观测记录发现的B．对于万有引力定律F=G，当物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星D．牛顿发现了行星的运动规律4．在同一地区的同一高度有两个相同的小球，一个沿水平方向抛出的同时，另一个自由落下，若不计空气阻力，则它们在运动的过程中（ ）A．加速度不同，相同时刻速度不同 B．加速度相同，相同时刻速度相同 C．加速度不同，相同时刻速度相同 D．加速度相同，相同时刻速度不同5．物体从某一高度平抛，其初速度为v，落地速度为v，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（ ）A. B. C. D.6．如图-2所示, 将完全相同的两小球A、B，用长为L=0.8m的细线悬挂于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触。
由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比F:F 为（g取10m/s） （ ）A． 1: 1 B．1∶2C． 1: 3 D．1:47．如图-3所示，OO为竖直转动轴，MN为固定在OO上的水平光滑细杆，有两个质量相同的金属小球A、B套在水平杆上，AC、BC为可承受的最大拉力相同的两根细绳，C端固定在转轴OO上，当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2:1，当转轴角速度逐渐增大时（ ）A．AC绳先断 B．BC绳先断C．两绳同时断 D．不能确定那根绳子先断8．下列关于离心运动的说法中，正确的是 （ ）A．质点做离心运动时，将离圆心越来越远B．质点做离心运动时，一定沿切线方向飞出C．做离心运动的质点一定不受外力的作用D．做匀速圆周运动的质点，因受合外力的大小改变而做直线或曲线运动，都叫离心运动9．如图-4所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（ ）A．绳的拉力小于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力大于A的重力D．绳的拉力先大于重力，后变为小于重力10．质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的内径，如图-5所示。
人教版高中物理天体运动练习题
必修二天体运动专项练习一．选择题(共10小题）1．（2014•南京模拟)宇宙空间中任何两个有质量的物体之间都存在引力，在实际生活中，为什么相距较近的两个人没有吸在一起？其原因是（B）A．他们两人除万有引力外，还有一个排斥力B．万有引力太小，只在这一个力的作用下，还不能把他们相吸到一起C．由于万有引力很小,地面对他们的作用力总能与之平衡D．人与人之间没有万有引力2．（2014•武汉模拟)牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究,经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是(D）A．开普勒研究了第谷的行星观测记录,提出了开普勒行星运动定律B．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C．卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值D．根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道解:A、开普勒总结出了行星运动的三大规律，故A正确；B、牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故B正确；C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，故C正确；D、海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星﹣﹣海王星,故D错误；3．（2014•海南)设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R．同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为(A）A．B．C．D．在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力,在南极支持力等于万有引力。
解：在赤道上：G，可得①在南极：②由①②式可得：=．4．(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（C）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：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5．(2014•揭阳二模）我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”,进入距月面高度h的圆形轨道正常运行．已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G，则（CD）A．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πB．嫦娥一号绕行的速度为C．嫦娥一号绕月球运行的角速度为D．嫦娥一号轨道处的重力加速度(）2g（解:“嫦娥一号"卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力,则得：G=m（R+h）=m=mω2(R+h）=ma在月球表面上,万有引力等于重力，则有：m′g=G，得GM=gR2，由上解得：T=2π，v=，ω=,a=（)2g6．（2014•陕西二模）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，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（A)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．月球的质量为D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为解:A、根据万有引力提供向心力G=ma=m（R+h），得向心加速度为:a=（R+h），故A错误．C、根据万有引力提供向心力为:G=m（R+h)，可求月球质量为:M=．故C正确,D、根据黄金代换GM=gR2，又M=联立解得月球表面的加速度为：g=，故D正确．B、可得月球的第一宇宙速度为v==,故B正确．7．(2014•凉山州二模）我国发射的嫦娥一号探月卫星沿近似圆形轨道绕月球飞行,测出卫星距月球表面高度为h，运行周期为T，假若还知道引力常量G与月球半径R，仅利用以上条件可求出的物理量正确的是（D）A．探月卫星的质量为B．月球表面的重力加速度为C．卫星绕月球运行的加速度为D ．卫星绕月球运行的线速度为解：A、已知月球的半径R、卫星的高度h，周期T，根据月球的万有引力提供向心力,得:G =m（R+h）①得，月球的质量M=．可知可求出月球的质量M，不能求出探月卫星的质量m．故A错误．B、在月球表面上有重力等于万有引力，得：G=mg，②由①②可得月球表面的重力加速度为g=，故B错误．C、卫星绕月球运行的加速度为a=，故C错误．D、卫星绕月球运行的线速度为v=,故D正确8．（2014•福建）若有一颗“宜居"行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的(C）A．倍B．倍C．倍D．倍解：根据万有引力提供向心力，得，所以，故C正确、ABD错误9．（2014•北京模拟)质量相同的人造卫星，如果在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，那么下列判断中正确的是(BD）A．轨道半径大的卫星所受向心力大B．轨道半径大的卫星所受向心力小C．轨道半径大的卫星运行线速度大D．轨道半径大的卫星运行线速度小解：A、B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=F向M为地球质量，r为轨道半径．质量相同的人造卫星,卫星所受向心力小．故A错误,B正确．C、D、根据万有引力提供向心力，列出等式：=v=所以轨道半径大的卫星运行线速度小，故C错误，D正确．10．（2014•南昌模拟）假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是（BC）A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同解：A、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动．所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能．故A错误．B、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度．故B正确．C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等．故C正确．D、根据G=m，得周期公式T=2π，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等．故D错误．二．解答题(共4小题）11．（2014•重庆）如图所示为“嫦娥三号"探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径）,接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面．已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求:（1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月球时的速度大小;（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化．解：（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面的重力加速度分别为M、R′和g′,探测器刚接触月球表面时的速度大小为v1;由mg′=G和mg=G,得：g′=由,得：v t=;(2）设机械能变化量为△E，动能变化量为△E k，重力势能变化量为△E p;由△E=△E k+△E p有△E=(v2+）﹣m gh1得：△E=v2﹣mg（h1﹣h2）12．(2014•开封二模）近日，美国航空航天局的科学家们称，他们找到一颗迄今与地球最相似的行星,它被称作Kepler﹣186f．人类探索宇宙的脚步一直在前行．某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小球落同原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处(地球表面重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计）（1)该星球表面附近的重力加速度g′是多大?（2）若已知该星球的半径与地球半径之比为R量：R地=1:4，则该星球的质量与地球质量之比M星:M地是多少？解：(1）设小球竖直上抛的初速度大小为v0．根据匀变速直线运动规律有:在地球上，有v0=g•在星球上,有：v0=g′所以可得：g′=g=2m/s2，（2）设小球的质量为m．根据万有引力等于重力，得：在地球表面，有：G=mg在星球表面,有：G=mg′可解得:==×=13．（2014•陕西模拟)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G．求该星球的密度．解：设该星球表面的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向:x=v0t竖直方向：y=平抛位移与水平方向的夹角的正切值tanα==得g=设该星球质量M，对该星球表面质量为m1的物体有=m1gM=由V=得ρ==14．(2014•红桥区一模）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；若它在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间2.5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，忽略星体和地球的自转）（1）求该星球表面附近的重力加速g′；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：2，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．解:(1）小球竖直上抛后做匀变速直线运动，取竖直向上为正方向，根据运动学规律有：﹣v﹣v=gt；﹣v﹣v=g′×2。
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"。
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。
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。
高中物理必修二第二章天体运动习题.
必修二：第二章天体运动习题（一）1．宇航员在围绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法中正确的是（ ）A 宇航员仍受重力作用B 宇航员受力平衡C 重力为向心力D 宇航员不受任何力作用2．行星绕恒星运动的椭圆轨道的半长轴R 的三次方与周期T 的平方的比值为常量，设23TR =k ，则k 的大小( )A ．只与恒星的质量有关B ．与恒星的质量及行星的质量有关系C ．只与行量的质量有关系D ．与恒星的质量及行星的速度有关系3.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 ′＝R 2r 2gC ．N ＝mgD ．N ＝R rmg 4．关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是A 已知它的质量为1t ，若增为2t ，其同步轨道半径将变为原来的2倍B 它的运行速度应为第一宇宙速度C 它可以通过北京的正上方D 地球同步通讯卫星的轨道是唯一的，在赤道上方一定高度处5．宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站A 只能从较低轨道上加速B 只能从较高轨道上加速C 只能从空间站同一高度轨道上加速D 无论在什么轨道上，只要加速都行6．宇宙飞船到了月球上空后以速度v 绕月球作圆周运动，如右图所示，为了使飞船落在月球的B 点，在轨道的A 点火箭发动器作出短时间发动，向外喷射高温燃气。
喷气的方向A 与v 的方向一致B 与v 的方向相反C 垂直v 的方向向右D 垂直v 的方向向左7.“神舟六号”飞行到第５圈时，在地面指挥控制中心的控制下，由近地点250km 圆形轨道1经椭圆轨道2转变到远地点350km 的圆轨道3。
人教版(2019)高中物理必修二 7.1 行星的运动 练习(含答案)
行星的运动练习一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.关于天体运动，下列说法正确的是()A. 在太阳系中，各行星都围绕太阳运动B. 在太阳系中，各行星都围绕地球运动C. 地心说的参考系是太阳D. 日心说的参考系是地球2.关于开普勒对行星运动规律的认识，下列说法中正确的是()A. 所有行星绕太阳的运动都是匀速圆周运动B. 所有行星以相同的速率绕太阳做椭圆运动C. 对于每一个行星在近日点时的速率均大于它在远日点的速率D. 所有行星轨道的半长轴的二次方与公转周期的三次方的比值都相同3.从开普勒第二定律，我们可以知道()A. 行星绕日运动的轨道是椭圆B. 行星运动的速度是不变的C. 任意一点速度方向与太阳的连线时刻垂直D. 行星运动的速度在不同位置的快慢是不同的4.如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应地球上的四个节气。
根据开普勒行星运动定律可以判定哪个节气地球绕太阳公转速度最大()A. 春分B. 夏至C. 秋分D. 冬至5.太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是()A. 2年B. 4年C. 8年D. 10年6.开普勒第三定律对行星绕恒星的匀速圆周运动同样成立，即它的运行周期T的平=K，则常数K的大小()方与轨道半径r的三次方的比为常数，设T2r3A. 只与行星的质量有关B. 与恒星的质量与行星的质量有关C. 只与恒星的质量有关D. 与恒星的质量及行星的速度有关7.关于开普勒第三定律的公式R3=K，下列说法中正确的是()T2A. 公式只适用于绕太阳作椭圆轨道运行的行星B. 式中的R只能为做圆周轨道的半径C. 公式适用于宇宙中所有围绕星球运行的行星(或卫星)D. 围绕不同星球运行的行星(或卫星)，其K值相同8.如图所示，A，B为地球两个同轨道面的人造卫星，运行方向相同，A为同步卫星，A，B卫星的轨道半径之比为r Ar B=k，地球自转周期为T。
2017-2018学年度高一物理人教版必修2第六章天体物理单元练习
2017-2018学年度高一物理人教版必修2第六章天体物理单元练习一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）是椭圆的中心，行星在B点的速度比在A点的速度大．则恒星位于（）A. F点B. A点C. E点D. O点2.关于开普勒行星运动的公式=k，以下理解正确的是（）A. k是一个与行星有关的常数B. T表示行星运动的公转周期C. T表示行星运动的自转周期D. 若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R0，周期为T0；月球绕地球运转轨道的长半轴为R，周期为T，则=3.关于万有引力定律和库仑定律，下列说法正确的是（）A. 万有引力定律是卡文迪许得出的，库仑定律是库伦得出的B. 万有引力定律和库仑定律中常数G和k的单位是相同的C. 万有引力定律和库仑定律形式上相似，万有引力和库仑力是性质相同的力D. 万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算4.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量G．G在国际单位中的单位是（）A. N•m/kgB. N•m2/kgC. N•m/kg2D. N•m2/kg25.美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星-“开普勒-22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该行星的第一宇宙速度等于（）A. 3.3×103m/sB. 7.9×103m/sC. 1.2×104m/sD. 1.9×104m/s6.“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所，假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，下列说法正确的有（）A. “空间站”运行的速度大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B. “空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度C. “空间站”运动在运行一段时间后，由于阻力作用其动能可能会减少D. 在“空间站”工作的宇航员因所受合力为零而在舱中悬浮或静止7.据报道，我国计划2020年发射“火星探测器”．已知火星质量约为地球质量的，火星直径约为地球直径的，由此可估算“火星探测器”在火星表面附近环绕火星运行的速度约为地球第一宇宙速度的（）A. 0.20倍B. 0.47倍C. 2.2倍D. 4.8倍8.2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功．9月27日翟志刚成功实施了太空行走．如果神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，已知地球的半径为R，万有引力常量为G．在该轨道上，关于神舟七号航天飞船的说法错误的是（）第1页，共10页A. 运行的线速度小于第一宇宙速度B. 运行的线速度大小为C. 向心加速度大小为D. 地表的重力加速度大小为二、多选题（本大题共6小题，共24.0分）9.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，双星的总质量越大，其转动周期越大D. 双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大10.假设地球同步卫星绕地球运行的轨道半径为地球半径的6.6倍，地球赤道平面与地球公转平面共面．站在地球赤道某地的人，日落后4小时的时候，在自己头顶正上方观察到一颗恰好有阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星在赤道所在平面内做匀速圆周运动，视地球为球体，则此人造卫星（）A. 绕地球运行的轨道半径等于地球半径的2倍B. 绕地球运行的周期约为12小时C. 绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度相同D. 绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍11.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Q点的速率小于在轨道2上经过P点的速率D. 卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度12.如图所示，关于卫星可能的轨道，下列说法正确的是（）A. 卫星可能的轨道为a、b、cB. 卫星可能的轨道为a、cC. 同步卫星可能的轨道为a、cD. 同步卫星可能的轨道为a13.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地球越远的卫星（）A. 速度越小B. 角速度越大C. 加速度越大D. 周期越长14.火星是太阳系内地球外侧的一颗行星，人类正计划用飞船载人登陆火星，探索火星移民的可能．下列说法中正确的是（）A. 火星上的“一年“时间比地球上的一年时间长B. 发射飞船的速度必须达到第三宇宙速度16.7km/sC. 不管飞船何时起飞到达火星通过的路程都相同D. 火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一年三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）15.宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对他们的引力作用．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，两颗星围绕中央星以相同的周期T做匀速圆周运动；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，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m．（1）试求第一种形式下，星体运动的半径和线速度；（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．16.利用万有引力定律可以测量天体的质量．（1）测地球的质量英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．转的影响，求地球的质量．（2）测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．（3）测月球的质量若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T1，月球、地球球心间的距离为L1．你还可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的质量．第3页，共10页答案和解析【答案】1. A2. B3. D4. D5. D6. B7. B8. B9. BD10. AD11. ABD12. BD13. AD14. AD15. 解：（1）在第一种形式下：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；其中边上的一颗星受中央星和另一颗边上星的万有引力提供向心力．得v=则周期为T==4πR①（2）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，由万有引力定律和牛顿第二定律得：②有①②解得：l=．答：（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度为，周期为4πR．（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．16. 解：（1）设地球的质量为M，地球表面某物体质量为m，忽略地球自转的影响，则有解得：M=（2）设A的质量为M1，A到O的距离为r1，设B的质量为M2，B到O的距离为r2，根据万有引力提供向心力公式得：，，又因为L=r1+r2解得：（3）设月球质量为M3，由（2）可知，由（1）可知，M =解得：答：（1）地球的质量为；（2）A、B 的总质量为；（3）月球的质量为．【解析】1. 解：根据开普勒第二定律，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．如果时间间隔相等，即t2-t1=t4-t3，那么面积A=面积B，由此可知，弧长t1t2＞弧长t3t4则v A＞V B即行星在在近日点A的速率最大，远日点B的速率最小，故A正确，BCD错误．故选：A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A=面积B由此可知行星在远日点B的速率最小，在近日点A 的速率最大考查了开普勒第二定律，再结合时间相等，面积相等，对应弧长求出平均速度．2. 解：A、结合万有引力定律可知，k是一个与行星无关的常量，与恒星的质量有关，故A错误．B、C、T代表行星运动的公转周期，故B正确，C错误；D 、公式=k中的k是与中心天体质量有关的，中心天体不一样，k值不一样．地球公转的中心天体是太阳，月球公转的中心天体是地球，k值是不一样的．故D错误．故选：B开普勒第三定律中的公式=k，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．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. 解：A、万有引力定律是牛顿得出的，库仑定律是库仑得出的，故A错误．B、万有引力定律中常数G的单位是N•m2/kg2，库仑定律中常数k的单位是N•m2/C2，故B错误．C、万有引力定律和库仑定律形式上相似，但是万有引力和库仑力是性质不同的力，故C错误．D、万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算，故D正确．故选：D．万有引力定律是牛顿得出的．常量G的单位是N•m2/kg2，常数k的单位是N•m2/C2．万有引力和库仑力是性质不同的力．万有引力定律适用于任何两个物体之间的万有引力计算，库仑定律只适用于真空中两个点电荷之间的库仑力计算．本题要注意万有引力定律和库仑定律形式上相似，但是万有引力和库仑力是性质不同的力，其中的常量G 和k数值和单位均不同，物理含义也不同．第5页，共10页4. 解：万有引力定律F=G，公式中，质量m的单位为kg，距离r的单位为m，引力F的单位为N，由公式推导得出，G的单位为N•m2/kg2，故D正确，ABC错误．故选：D．根据万有引力定律F=G，由质量、距离和力三个量的单位推导出G的单位．物理量的单位分基本单位和导出单位，导出单位由基本单位根据公式进行推导得出．5. 解：第一宇宙速度是行星表面的运行速度，根据万有引力提供向心力得：=解得：v==该行星的密度和地球相当，其直径约为地球的2.4倍．所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍．所以该行星的第一宇宙速度等于1.9×104m/s，故选：D．根据万有引力提供向心力表示出第一宇宙速度．再根据已知的条件求解．求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．6. 解：A、根据G=m得：v=，离地球表面的高度不是其运动半径，所以线速度小于第一宇宙速度．故A错误．B、根据G=mg=ma，知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，故B正确；C、“空间站”运动过程中，由于阻力做功，机械能减小，但动能会增大．故C错误；D、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，做圆周运动，合力不为零，故D错误．故选：B．A、根据万有引力提供向心力分析，即可判定．B、根据空间站在某一位置受到的重力提供它做圆周运动的向心力，可知运行加速度和所在高度处的重力加速度的关系．C、因阻力做功，导致机械能减小，动能增大．D、在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态．解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及处于空间站中的人、物体处于完全失重状态，靠地球的万有引力提供向心力，做圆周运动．7. 解：万有引力提供向心力得：v=则：=×===0.47则B正确，ACD错误故选：B由万有引力提供向心力确定第一宇宙速度的表达式，据表达式进行求解．考查第一宇宙速度的表达式，明确其比值与半径，质量的关系．8. 解：A、第一宇宙速度是绕地球匀速圆周运动的最大速度也是近地卫星的最大速度，由于神舟七号飞船轨道半径大于地球半径，故其运行速度小于第一宇宙速度，故A正确；B、飞船飞行轨道半径r=R+h ，所以飞船飞行时的线速度大小为，故B错误；C、由向心加速度a =知飞船的向心加速度大小为，故C正确；D 、根据万有引力提供圆周运动向心力有：可得地球质量M =，又在球地球表面重力与万有引力相等有：可得地球表面重力加速度=，故D正确．本题选择说法错误的，故选：B．第一宇宙速度是绕地球圆周运动的最大速度，万有引力提供圆周运动向心力由此分析线速度向心加速度和地球表面重力加速度．运用黄金代换式GM=gR2求出问题是考试中常见的方法．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．9. 解：A、根据万有引力提供向心力m1ω2r1=m2ω2r2，因为r1＞r2，所以m1＜m2，即A的质量一定小于B的质量，故A错误．B、双星系统角速度相等，根据v=ωr，且AO＞OB，可知，A的线速度大于B的线速度，故B正确．CD、设两星体间距为L，中心到A的距离为r1，到B的距离为r2，根据万有引力提供向心力公式得：=m r1=m 2，解得周期为T =，由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小，故C错误；总质量一定，转动周期越大，双星之间的距离就越大，故D正确．故选：BD．双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据向心力公式判断质量关系，根据v=ωr判断线速度关系．解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．10. 解：A、如图所示：太阳光可认为是平行光，O是地心，人开始在A点，这时刚好日落，因为经过24小时地球转一圈，所以经过4小时，地球转了60°，即：∠AOC=60°，此时人已经到了B点，卫星在人的正上方C点，太阳光正好能照到卫星，所以根据∠AOC=60°就能确定卫星的轨道半径为：r=OC=2OA=2R．则卫星距地面高度等于地球半径R，即绕地球运行的轨道半径等于地球半径的2倍．故A正确．B、设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，依据常识知道T2=24h．第7页，共10页根据开普勒第三定律有：=代入数据得：T1=14400s=4h．故B错误．C、由于绕地球运行的周期与同步卫星绕地球运行的周期不等，所以绕地球运行的角速度与同步卫星绕地球运行的角速度不同．故C错误．D、由v=得：该卫星与同步卫星绕地球运行的速率之比=≈1.8，即绕地球运行的速率约为同步卫星绕地球运行速率的1.8倍．故D正确．故选：AD．作出卫星与地球之间的位置关系图，根据几何关系确定卫星的轨道半径．设此卫星的运行周期为T1，地球自转的周期为T2，则地球同步卫星的周期也为T2，依据常识我们可以知道T2=24小时．根据开普勒第三定律求解T1，由卫星速度公式v=求速率．这个题的突破口是“恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星”，运用几何方法作出卫星的位置，求出这颗卫星的轨道半径是解题的关键．11. 解：A、因为卫星在轨道上飞行只受引力，根据机械能守恒条件知道，卫星在椭圆轨道上飞行时机械能守恒，由于远地点P的势能大于近地点Q势能，所以远地点P的动能就小于近地点Q的动能．所以由近地点Q到远地点P卫星速度越来越小．故A正确．B、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于卫星所需向心力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，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，故B正确．C、根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比，与距离的平方成反比），卫星在轨道2上经过Q点的距离小于在轨道2上经过P点的距离，所以卫星在轨道2上经过Q点受到的引力大于在轨道2上经过P点受到的引力．故C错误．D、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：a=，所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道1上经过Q点的加速度．故D正确．故选ABD．根据卫星在轨道上飞行只受引力，机械能守恒去判断近地点和远地点的速度大小关系．当万有引力刚好提供卫星所需向心力时卫星正好可以做匀速圆周运动1．若是供大于需则卫星做逐渐靠近圆心的运动2．若是供小于需则卫星做逐渐远离圆心的运动牛顿第二定律和万有引力定律结合应用解决问题．卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较．12. 解：A因b平面不过地心．故A错误B因a，c都过地心，故可为轨道．故B正确C因c不在赤道上空，不能为同步轨道．故C错误D因a在赤道上空，且过地心，可能是同步轨道．故D正确故选：BD卫星的轨道平面必须过地心，同步轨道必须位于赤道上某一高度处．卫星的轨道必过地心，同步卫星的轨道还要在赤道上空某一高度处（距离地面的高度约是36000km）．13. 解：A：由G=m解得：v =，半径越大，线速度越小，离地面越远的卫星，线速度越小．故A正确；B：由G=mrω2解得：ω=，半径越大，角速度越小，离地面越远的卫星，角速度越小，故B错误；C：由G=ma解得：a =，半径越大，向心加速度越小，离地面越远的卫星，向心加速度越小，故C错误；D：由G=mr解得：T=2π，半径越大，周期越大，离地面越远的卫星，周期越大，故D正确；故选：AD需要列出卫星涉及的万有引力充当向心力的，由关线速度，角速度，周期，以及加速度的表达式，由此可以得到对应的结果．重点是要熟练掌握卫星涉及的圆周运动中万有引力充当向心力的各种表达式，并会熟练应用．本题作为选择题，由个结论需要记住：除了卫星周期是随半径增大而增大之外，其余都是随半径的增大而减小．这个结论在选择题中可以很大的节约解题时间，但也不能因此就忽略具体表达式的形式，表达式也需要牢记．14. 解：A、根据开普勒第三定律，火星的距离太阳比地球距离太阳远，故火星的公转周期比地球大，即火星上的“一年“时间比地球上的一年时间长，故A正确．B、发生飞船的速度达到第三宇宙速度16.7km/s时，飞船不仅脱离地球束缚，也要脱离太阳束缚，要到达火星的发射速度必须小于16.7km/s，故B错误．C、由于地球和火星绕太阳运动的周期不一样，运动过程中，有时越来越近，有时越来越远，故不同时间发射飞船，到达火星通过的路程不同，故C错误．D、设地球绕太阳匀速圆周运动的周期为T，火星绕太阳匀速圆周运动的周期为T火．根据圆周运动的规律，地球再一次与火星相距最近的条件是，解得t =，由于T火＞T，所以t＞T，即火星和地球相邻两次距离最近的时间间隔大于一年，故D正确．故选：AD．根据开普勒第三定律，到太阳的距离r越大，周期越大．发生飞船的速度达到第三宇宙速度16.7km/s时，飞船不仅脱离地球束缚，也要脱离太阳束缚．由于地球和火星绕太阳运动的周期不一样，运动过程中，相对位置会不停的变化．两星转过的角度之差△θ=2π时，火星与地球相邻再次相距最近，从而求出时间．本题考查万有引力定律的应用及天体的运行规律；关于天文学中的问题，要注意对题意的掌握，通过审题可以得出有用的信息，比如“火星是太阳系内地球外侧的一颗行星”说明火星距离太阳比地球距离太阳远．15. （1）画出三颗星位置示意图．两侧的星由另外两个星的万有引力的合力提供向心力，列式求解速度和周期．（2）对于任意一个星体，由另外两个星体的万有引力的合力提供向心力，列式求解周期．万有引力定律和牛顿第二定律是力学的重点，在本题中有些同学找不出什么力提供向心力，关键在于进行正确受力分析．第9页，共10页16. （1）根据地球表面的物体受到的重力等于万有引力，可解得地球的质量M；（2）双星问题，它们之间的万有引力提供向心力，它们两颗星的轨道半径的和等于它们之间的距离．代入公式即可解答；（3）根据地（2）问的结论求出地球和月球的总质量，再减去（1）中求出的地球质量即为月球质量．本题要掌握两个关系：星球表面的物体受到的重力等于万有引力；环绕天体绕中心天体做圆周运动所需要的向心力由万有引力提供．这两个关系可以解决天体运动的一切问题，双星问题，要注意的是它们两颗星的轨道半径的和等于它们之间的距离，不能把它们的距离当成轨道半径．。
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．。
教科版高中物理 必修第二册 1. 天体运动 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A．离太阳越近的行星公转周期越小B．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动C．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处D．离太阳越近的行星公转周期越大2. 行星绕恒星的运动轨道近似为圆形，行星的运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比为常数后，则常数的大小（）A．只跟行星的质量有关B．只跟恒星的质量有关C．跟恒星的质量及行量的质量都有关系D．跟恒星的质量及行星的质量都没关系3. 下列关于行星运动的叙述中正确的是（）①由行星运动规律可知，值与成正比②由行星运动规律可知，与成正比③行星运动规律中的值是由a与T共同决定的④行星运动规律中的值与a和T均无关A．①②B．③④C．①③D．②④4. 2022年9月11日晚，月亮与木星相伴出现在夜空，上演了星月争辉的浪漫天象。
关于天体运动，下列说法正确的是（）A．木星与月亮均绕地球转动B．地球和木星绕太阳运动的半长轴立方与周期平方之比不相同C．月亮绕地球和木星绕太阳的半长轴立方与周期平方之比不相同D．木星运行的方向始终与它和太阳的连线垂直5. 2021年10月16 日，神舟十三号飞船搭载三名航天员进驻到我国自己的“天和”空间站，开启了为期六个月的在轨驻留之旅。
“天和”空间站的轨道近似为圆轨道，轨道半径约为 6600km，地球同步卫星轨道半径约为42000km。
则宇航员在空间站中一天能看到日出的次数最多为（）A．8 次B．12 次C．16 次D．24 次6. 根据开普勒第一定律，行星围绕恒星运动的轨迹是椭圆。
如果某一行星的椭圆轨迹距离中央天体中心最近为4×106km，最远为3×107km，那么与之周期相同的另一行星绕该中央天体做圆周运动时的运动半径为（）A．3.4×107km B．1.7×107kmC．3.4×106km D．1.7×106km7. 假设地球同步卫星、月球绕地球的公转和地球绕太阳的公转均可近似看成匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．在相等时间内月球与地心的连线扫过的面积和地球与太阳中心的连线扫过的面积相等B．在相等时间内地球同步卫星与地心的连线扫过的面积和月球与地心的连线扫过的面积相等C．月球公转半径的三次方与周期平方的比值等于地球公转半径的三次方与周期平方的比值D．地球同步卫星运动半径的三次方与周期平方的比值等于月球公转半径的三次方与周期平方的比值8. 黄道（ecliptic），天文学术语，是从地球上来看太阳（视太阳）一年“走”过的路线，是由于地球绕太阳公转而产生的，该轨道平面称为黄道面。
2019-2020学年人教版高中物理必修二练习：第六章 习题课天体运动 Word版含解析
姓名，年级：时间：习题课:天体运动课后篇巩固提升基础巩固1。
两个质量不同的天体构成双星系统,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,下列说法正确的是（)A。
质量大的天体线速度较大B.质量小的天体角速度较大C.两个天体的向心力大小相等D。
若在圆心处放一个质点，它受到的合力为零,故它们的角速度相等,故B项错误;两个星球间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知,两个天体的向心力大小相等,故C项正确;根据牛顿第二定律，有G m1m2L2=m1ω2r1=m2ω2r2其中:r1+r2=L故r1=m2m1+m2Lr 2=m1m1+m2L故v1v2=r1r2=m2m1故质量大的天体线速度较小，故A错误；若在圆心处放一个质点,合力F=G m1m0r12-G m2m0r22=Gm0(m1+m2)2L2(m1m22−m2m12）≠0,故D错误。
2。
地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点,它绕地球运行的周期T1与地球自转的周期T2之间的关系是()A.T1〈T2B.T1>T2C。
T1=T2D。
无法确定C正确。
3.近年来，人类发射了多枚火星探测器对火星进行科学探究,为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础.如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该探测器运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k是一个常数）()A。
ρ=kT—1B.ρ=kTC。
ρ=kT2D。
ρ=kT—2G Mm r2=m4π2T2r(r为轨道半径即火星的半径)，得火星的质量M=4π2r3GT2，则火星的平均密度ρ=M43πr3,联立解得火星的平均密度ρ=3πGT2=kT2=kT—2(k为某个常量),D正确。
4.(多选）肩负着“落月”和“勘察”重任的嫦娥三号沿地月转移轨道直奔月球，如图所示,在距月球表面100 km的P点进行第一次制动后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”,进入距月球表面100 km的圆形工作轨道Ⅱ，绕月球做匀速圆周运动，在经过P点时会再一次“刹车制动”进入近月点距月球表面15 km的椭圆轨道Ⅲ，然后择机在近月点下降进行软着陆，则下列说法正确的是()A.嫦娥三号在轨道Ⅰ上运动的周期最长B.嫦娥三号在轨道Ⅲ上运动的周期最长C.嫦娥三号经过P 点时在轨道Ⅱ上运动的线速度最大 D 。
高一下学期人教版物理必修二习题：天体运动单元质量评估
天体运动单元质量评估1.下列说法符合史实的是( )A.牛顿发现了行星的运动规律B.胡克发现了万有引力定律C.卡文迪许测出了引力常量G,被称为“称量地球重量的人”D.伽利略用“月—地检验”证实了万有引力定律的正确性2.有两颗行星绕某一恒星运动,将它们视为匀速圆周运动,它们的周期之比为27∶1,则它们的轨道半径之比为( )A.1∶27B.9∶1C.27∶1D.1∶93.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F,为使此物体受到的引力减小到原来的四分之一,应把此物体置于的地方距地面的高度为(R为地球半径)( )A. RB. 2RC. 4RD. 8R4.航天员王亚平在“天宫一号”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.0B.C. D.5.2017年11月15日2时35分,我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭成功将“风云三号D”气象卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。
若已知地球的半径为R,“风云三号D”的轨道(视为圆)离地面的高度为h,环绕地球n周所用的时间为t,已知引力常量为G,则地球的平均密度为( )A. B.C. D.6.我国已经成功发射北斗COMPASS—G1地球同步卫星。
据了解这已是北斗卫星导航系统发射的第三颗地球同步卫星。
则对于这三颗已发射的同步卫星,下列说法中正确的是 ( )A.它们的运行速度大小相等,且都小于7.9 km/sB.它们的运行周期可能不同C.它们离地心的距离可能不同D.它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等7.某行星的质量是地球质量的8倍,它的半径是地球半径的2倍。
若地球表面的重力加速度为g,地球的第一宇宙速度为v,则( ) A.该行星表面的重力加速度为gB.该行星表面的重力加速度为C.该行星的第一宇宙速度为2vD.该行星的第一宇宙速度为8.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,则物体上升的最大高度为H。
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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r 1上时运行线速度为v 1，周期为T 1，后来在较小的轨道半径
r 2上时运行线速度为v 2，周期为T 2，则它们的关系是 （ ）
A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2
B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2
C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2
D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 2
2. 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 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R
∝,则该层是土星的一部分
④若21v 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. ②④
3.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.等于零 B.等于22
()R g m R h +
C.等于3
4
2ωg R m D.以上结果都不正确
6． 关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是 （ ） A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B ．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度 C ．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D ．地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的
7.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A ．根据r v ω=，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。
B ．根据r
mv F 2
=，可知卫星受到的向心力将减小到原来的n
1倍。
C ．根据2r
GMm F =，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的
2
1n 倍。
D ．根据r
mv r
GMm 2
2
=，可知卫星运动的线速度将减小到原来的
n
1倍。
8.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之比为k(均不计空气阻力),且已知地球和该天体的半径之比也为k,则地球质量与天体的质量之比为( )
A. 1
B. K
C. K 2
D. 1/K
9.假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛，那么与在地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是（ ） A ．跳高运动员的成绩会更好 B ．用弹簧秤称体重时，体重数值变得更大
C ．从相同高度由静止降落的棒球落地的时间会更短些
D ．用手投出的篮球，水平方向的分速度变化更慢
10．在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，使得部分垃圾进入大气层．开始做靠近地球的近心运动，产生这一结果的初始原因是 （ ） A ．由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动 B ．由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动 C ．由于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动
D ．地球引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关
二、填空题（第11小题6分，第12小题4分，共计10分）
年10月4日,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来,人类活动范围从陆
地、海洋、大气层扩展到宇宙空间,宇宙空间成为人类的第四疆域,人类发展空间
技术的最终目的是开发太空资源.
(1)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重的状态,下
列说法正确的是( )
A. 宇航员仍受重力作用
B. 宇航员受力平衡
C.重力正好为向心力
D. 宇航员不受任何力的作用
(2)宇宙飞船要与空间站对接,飞创为了追上空间站( )
A.只能从较低轨道上加速
B.只能从较高轨道上加速
C. 只能从空间站同一高度上加速
D.无论在什么轨道上,只要加速都行
(3).已知空间站周期为T ,地面重力加速度约为g ,地球半径为R.由此可计算出
国际空间站离地面的高度为________
12.了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从向_______ （填东、南、西、北）发射。
考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较（填
高或低）的地方较好。
三、计算题（本题共计50分）
13.（8分）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为
T，试求地球同步卫星的向心加速度大小。
14.（10分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆
形轨道上，在卫星经过A 点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A ，远地点为B .在卫星沿椭圆轨道运动经过B 点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B 在同步轨道上），如图所示.两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短.已知同步卫星的运动周期为T ，地球的半径为R ，地球表面重力加速度为g ，求： ⑴卫星在近地圆形轨道运行接近A 点时的加速度大小； ⑵卫星同步轨道距地面的高度。
15.（12分）现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星．它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起．设某双星中A 、B 两星的质量分别为 m 和 3m ，两星间距为L ，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O 转动，则O 点距B 星的距离是多大它们运动的周期为多少
B
16.（10分）.宇宙中某星体每隔×10-4 s 就向地球发出一次电磁波脉冲．有人曾经乐观地认为，这是外星人向我们地球人发出的联络信号，而天文学家否定了这种观点，认为该星体上有一个能连续发出电磁波的发射源，由于星体围绕自转轴高速旋转，才使得地球上接收到的电磁波是不连续的．试估算该星体的最小密度．（结果保留两位有效数字）
注：星体的最小密度是保持星体表面物体不脱离星体
17. （10分）.已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v 2=
R
Gm 2，其中
G 、
m 、R 分别是引力常量、地球的质量和半径。
已知G =×10-11N ·m 2/kg 2，c =×108 m/s 。
求下列问题：（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m =×1030 kg ，求它的可能最大半径；（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27 kg/m 3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其
密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大
参考答案
一、选择题（每小题4分，共计40分）
二、填空题（第11小题6分，第12小题4分）
11.（1）AC；（2）A；（3）
12.西，东，低
三、计算题（共计50分）
13.34
2416T
gR π 14.⑴()g h R R a A 2
12
+=
⑵R T gR h -=
3
2
2
224π
15. T =πL
L Gm
16.ρ=×1017kg/m 3
17.（1）质量为×1030 kg 的黑洞的最大半径为×103 m. （2）R =×1026 m ，合×1010光年，即宇宙的最小半径。