高中物理天体运动习题
高中物理天体运动真题
高中物理天体运动真题1、据媒体报道,“嫦娥一号”卫星环月工作轨道为圆轨道,该卫星离月球外表的高度为200km,运行周期为127min,假设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.月球外表的重力加速度2、如下列图,在圆轨道上运行的国际空间结里,一宇航员A的止(相对空间舱)“站”于舱内朝向地球一侧的“地面”B上,以下说法正确的选项是()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,那么与开采前相比( )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,“嫦娥二号”卫星的运行周期、月球半径,月球外表重力加速度,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、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8.那么( )A.卫星运动的速度为√2gRB. 卫星运动的周期为4π√2R/gC.卫星运动的加速改为 12gD.卫星的功能为 12mgR7、设靠城号登月飞船贴近月球外表做匀速圆周运动,测得飞船绕月运行周期为T 、飞船在月球上着陆后,自动机器人在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球外表高h 处释放,经时间t 后落到月球外表,引力常量为G ,由以上数据不能求出的物理量是( )A.月球的半径B.月球的质量C.月球外表的重力加速度D.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度9、我国年10月1号成功发射了探月卫星“嫦娥二号”、嫦娥二号卫星绕月工作轨道可近似看作圆轨道,具轨道高度为h ,运行周期为T ,月球平均半径为R ,那么嫦娥二号卫星绕月运行的加速度大小为 ,月球外表的重力加速度大小为 。
高中物理关于天体运动专题例题+练习
3.已知地球的同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.0倍,根据你知道的常识,可以估算出地球到月球的距离,这个距离最接近( ) A .地球半径的40倍 B .地球半径的60倍 C .地球半径的80倍 D .地球半径的100倍10据报道,我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空,经过4次变轨控制后,于5月1日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道.关于成功定点后的“天链一号01星”,下列说法正确的是A.运行速度大于7.9 km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等4.宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止一质量为m 的小球(可视为质点),如图所示,当给小球水平初速度υ0时,刚好能使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。
已知圆弧轨道半径为r ,月球的半径为R ,万有引力常量为G 。
若在月球表面上发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为( ) A .Rr r550υB .Rr r520υC .Rr r50υD .Rr r5520υ3.(6分)(红河州模拟)“神舟”五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道.已知飞船的质量为m ,地球半径为R ,地面处的重力加速度为g .则飞船在上述圆轨道上运行的动能E k ( ) A . 等于mg (R+h ) B . 小于mg (R+h ) C . 大于mg (R+h ) D . 等于mgh7(沈阳质量检测 ).为了探测x 星球,总质量为1m 的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为圆心的圆轨道上运动,轨道半径为1r ,运动周期为1T 。
随后质量为2m 的登陆舱脱离飞船,变 轨到离星球更近的半径为2r 的圆轨道上运动,则A .x 星球表面的重力加速度211214T r g π= B .x 星球的质量213124GT r M π= C .登陆舱在1r 与2r 轨道上运动时的速度大小之比122121r m r m v v = D .登陆舱在半径为2r 轨道上做圆周运动的周期131322T r r T = 答案:BD5. (北京房山期末) GPS 导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,它是由周期约为12h 的卫星群组成。
高中物理-天体运动
高中物理:天体运动(选择题)1. 设想我国宇航员随“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 圈的时间为t. 登月后,宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m 的物体重力为G1. 已知引力常量为G ,根据以上信息可得到( )A. 月球的自转周期B. 飞船的质量C. 月球的第一宇宙速度D. 月球的密度 2.国防科技工业局预定“嫦娥三号”于2013年下半年择机发射。
“嫦娥三号”将携带有一部“中华牌”月球车,实现月球表面探测。
若“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n 圈所用的时间为1t ,已知“嫦娥二号”探月卫星在环月圆轨道绕行n 圈所用的时间为2t ,且21t t <。
则下列说法正确的是( )A .“嫦娥三号”运行的线速度较小B .“嫦娥三号”运行的角速度较小C .“嫦娥三号”运行的向心加速度较小D .“嫦娥三号”距月球表面的高度较小3.(多选)我国发射的“神舟八号”飞船与先期发射的“天宫一号”空间站实现了完美对接.已知“天宫一号”绕地球做圆轨道运动,假设沿椭圆轨道运动的“神州八号”环绕地球的运动方向与“天宫一号”相同,远地点与“天宫一号”的圆轨道相切于某点P ,并在该点附近实现对接,如图所示.则下列说法正确的是( )A . “天宫一号”的角速度小于地球自转的角速度B . “神舟八号”飞船的发射速度大于第一宇宙速度C . 在远地点P 处, “神舟八号”的加速度与“天宫一号”相等D . “神舟八号” 在椭圆轨道上运行周期比“天宫一号”在圆轨道上运行周期大4.(单选)2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。
如图所示是嫦娥三号探测器携“玉兔号”奔月过程中某阶段运动示意图,关闭动力的嫦娥三号探测器在月球引力作用下向月球靠近,并将沿椭圆轨道在B 处变轨进入圆轨道,已知探测器绕月做圆周运动轨道半径为r ,周期为T ,引力常量为G ,下列说法中正确的是( )A 、图中嫦娥三号探测器正减速飞向B 处B 、嫦娥三号在B 处由椭圆轨道进入圆轨道必须点火减速C 、根据题中条件可以算出月球质量和密度D 、根据题中条件可以算出嫦娥三号受到月球引力的大小5.地球赤道上有一物体随地球的自转,所受的向心力为F1,向心加速度为1a ,线速度为1v ,角速度为1ω;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略),所受的向心力为F2,向心加速度为2a ,线速度为2v ,角速度为2ω;地球的同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为3a ,线速度为3v ,角速度为3ω.地球表面的重力加速度为g ,第一宇宙速度为v ,假设三者质量相等,则( )A .123F F F =>B .123a a g a ==>C .123v v v v ==>D .132ωωω=<6.火星是位于地球轨道外侧的第一颗行星,它的质量约为地球质量的101,直径约为地球直径的21,公转周期约为地球公转周期的2倍.2013年将出现一个火星离地球最近、发射火星探测器最佳的时段.以下说法正确的是A.火星的第一宇宙速度约是地球第一宇宙速度的55倍 B.火星表面的重力加速度约是地球表面重力加速度的0.4倍C.火星公转轨道的半径约是地球公转轨道半径的2倍D.下一个最佳发射期,最早要到2017年7.(单选题)“嫦娥二号”进入环月轨道后,分别在距月球表面最远100km ,最近15km 高度的轨道上做圆周运动,此高度远小于月球的半径,设“嫦娥二号”绕月与月绕地的转动方向同向。
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。
高中物理大题集练——天体运动
精心整理高中物理大题集练——天体运动1、质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8s末,发动机突然间发生故障而关闭,探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示.已知该行星半径是地球半径的,地球(1)求两星球做圆周运动的周期(2)在地月系统中,若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行的周期为。
但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期记为。
已知地球和月球的质量分别为和。
求与两者平方之比。
(结果保留3位压力N的大小;(2)卫星发射后先在近地轨道上运行(轨道离地面的高度可以忽略不计),运行的速度大小为v1,之后经过变轨成为地球的同步卫星,此时离地面高度为H,运行的速度大小为v2。
a.求比值;b.若卫星发射前随地球一起自转的速度大小为v0,通过分析比较v0、v1、v2三者的大小关系。
5、某星球的质量约为地球质量的8倍,半径约为地球半径的2倍。
已知地球的第一宇宙速度为7.9km/s,则航天器在该星球表面附近绕星球做匀速圆周运与地球表面重力加速度g的比值.响.求月球表面重力加速度g月(2)由于月球表面无大气,无法利用大气阻力来降低飞行速度,我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务.在避障段探测器从距月球表面约100m高处,沿与水平面成45°夹角的方向,匀减速直线运动到着陆点上方30m高处.已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ,探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计,求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值.7、一球形人造卫星,其最大横截面积为A、质量为m,在轨道半径为R的高空绕地球做圆周运动。
由于受到稀薄空气阻力的作用,导致卫星运行的轨道半绕地球运动圈数n的表达式。
8、宇航员登上某一星球并在该星球表面做实验,用一根不可伸缩的轻绳跨过轻质定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的宇航员拉住,如图所示。
高一物理天体运动测试题
高一物理天体运动测试题一.选择题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. 两个质量均为M 的星体,其连线的垂直平分线为AB;O 为两星体连线的中点,如图,一个质量为M 的物体从O 沿OA 方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是A.一直增大B.一直减小C.先减小,后增大D.先增大,后减小3. 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.②③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. ②④4. 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5.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6.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 mR h + C.等于342ωg R m D.以上结果都不正确7. 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8.如图5-1所示,以s 的水平速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 A .s 33 B .s 332 C .3 s D .2s9、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 vω=,可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍;B .根据rmv F 2=,可知卫星受到的向心力将减小到原来的n1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21n 倍;D .根据rmv rGMm 22,可知卫星运动的线速度将减小到原来的n1倍;10、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 2D. 1/K11.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 12.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13.西昌卫星发射中心的火箭发射架上,有一待发射的卫星,它随地球自转的线速度为v 1、加速度为a 1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动,线速度为v 2、加速度为a 2;实施变轨后,使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动,运动的线速度为v 3、加速度为a 3;则v 1、v 2、v 3的大小关系和a 1、a 2、a 3的大小关系是A .v 2>v 3>v 1;a 2<a 3<a 1B .v 2>v 3< v 1;a 2>a 3>a 1C .v 2>v 3>v 1;a 2>a 3>a 1D .v 3> v 2>v 1;a 2>a 3>a 1年1月发射的“月球勘探者”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布,磁场分布及元素测定等方面取得了新成果,探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞到这些质量密集区时,通过地面的大口径射电望远镜观察,“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化,这些变化是 A .半径变小 B.半径变大 C.速率变小 D.速率变大15.一质量为m 的物体,沿半径为R 的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的动摩檫因数为μ,则它在最低点时受到的摩檫力为 A .μmg B .μmv 2/R C .μmg+v 2/R D .μmg-v 2/R二.填空题16题6分,17题4分,18题4分16. 1957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________ 17.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; .18.侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动,它的运动轨道距地面高度为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是________.设地球的半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自转的周期为T . 三.计算题20、9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; 21、10分晴天晚上,人能看见卫星的条件是卫星被太阳照着且在人的视野之内;一个可看成漫反射体的人造地球卫星的圆形轨道与赤道共面,卫星自西向东运动;春分期间太阳垂直射向赤道,赤道上某处的人在日落后8小时时在西边的地平线附近恰能看到它,之后极快地变暗而看不到了;已知地球的半径m104.6R 6⨯=地,地面上的重力加速度为2s /m 10,估算:答案要求精确到两位有效数字1卫星轨道离地面的高度; 2卫星的速度22. 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h 1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.23. 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24 10分.宇宙中某星体每隔×10-4s 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2510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 =×108m/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 =×1030kg,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10-27kg/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C DBAC CBC C B CD CACCAD AD161A 、C ;宇航员仍受重力作用,此力提供宇航员做圆周运动的向心力;2A,当卫星在其轨道上加速时,F 引小于向心力,故要做离心运动,从而使半径增大;3万有引力提供向心力有:2222Mm G m r r T π⎛⎫= ⎪⎝⎭2g Mm G m R =其中r =R+h 由上述三式可求得2232gT h=4Rπ17. 西、 东、低;在纬度较低的地方地球自转的线速度较大18.侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期设为T 1,则 21224T rm r GMm π= ①地面处的重力加速度为g ,则B 同步轨道地球 A20R GMm =m 0g ②由上述两式得到卫星的周期T 1=gr R32π其中r =h+R,地球自转的周期为T ,在卫星绕行一周时,地球自转转过的角度为θ=2πTT 1,摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为s =Rθ 得s =gR h T 32)(4+π20.21解:从北极沿地轴往下看的地球俯视图如图所示,设卫星离地高h,Q 点日落后8小时时能看到它反射的阳光;日落8小时Q 点转过的角度设为θ1︒=︒⨯=θ120360248轨道高地地R 2cos Rh -θ=m104.6160cos 1104.666⨯=-︒⨯⨯=)(2因为卫星轨道半径地R 2h r r =+=根据万有引力定律,引力与距离的平方成反比卫星轨道处的重力加速度2r s /m 5.2g 41g ==地r 'g v =s /m 107.5104.625.236⨯=⨯⨯⨯=s/m 106.53⨯同样给分22.⑴()g h R R a A212+=⑵R T gR h -=322224π23.解:设O 点距B 星的距离为x ,双星运动的周期为T,由万有引力提供向心力.对于B 星:G 错误!= 3mx 错误!2对于A 星:G 错误!= mL-x 错误!2∴ 错误!= 3 即 x = 错误!L∴ T =πL 错误! 3分24.解:接收电磁波脉冲的间隔时间即是该星体自转的最大周期 星体表面物体不脱离星体时满足:G 错误! = mR 错误!2 而M =错误!πR 3ρ ∴ρ= 错误! 代入已知数据得:ρ=×1017kg/m 325.1任何天体均存在其所对应的逃逸速度v 2=RGm2,其中m 、R 为天体的质量和半径;黑洞,其逃逸速度大于真空中的光速 ,即v 2>c ,R <22c Gm =283011)109979.2(1098.11067.62⨯⨯⨯⨯⨯-m =×103m,即质量为×1030kg 的黑洞的最大半径为×103m.2把宇宙视为普通天体,则其质量m =ρ·V =ρ·34πR 3------①其中R 为宇宙的半径,ρ为宇宙的密度,则宇宙的逃逸速度为v 2=RGm2------②由于宇宙密度使得其逃逸速度大于光速c ,即v 2>c-------③则由以上三式可得R =×1026m,合×1010光年;即宇宙的最小半径。
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错误!倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________. 【解析】由22Mm Gm r rω=可知,角速度变为原来的错误!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0N,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A .2GNmv B 。
4GNmvC .2GmNv D.4GmNv【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/Rm =,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=GN4mv ,B 项正确。
【答案】B3.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 ='20g v所以g ′=g 51=2 m/s2(2)由G801)41(51',,22222=⨯====地星地星所以得gR R g M M G gR M mg R Mm5.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 。
高一物理专题训练:天体运动2(带答案)
高一物理专题训练:天体运动二1.我国的“天宫一号”航天器绕地球运动可看作匀速圆周运动.若其运动周期为T,线速度为v,引力常量为G,则下列说法正确的是()A.飞船运动的轨道半径为B.飞船运动的加速度为C.地球的质量为D.飞船的质量为【答案】A2.使物体脱离行星的引力束缚,不再绕该行星运行,从行星表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度,行星的第二宇宙速度与第一宇宙速度的关系是.已知某行星的半径为地球半径的三倍,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的,不计其它行星的影响和地球自转对其表面重力加速度的影响。
已知地球的第一宇宙速度为8 km/s,则该行星的第二宇宙速度为()A.4 km/s B.8 km/s C.D.【答案】B3.2016年10月19日凌晨,“神舟十一号”载人飞船与距离地面393km的圆轨道上的“天宫二号”交会对接。
已知地球半径为R=6400km,万有引力常量,“天宫二号”绕地球飞行的周期为90分钟,地球表面的重力加速度为,则A.由题中数据可以求得地球的平均密度B.“天宫二号”的发射速度应小于7.9 km/sC.“天宫二号”的向心加速度小于同步卫星的向心加速度D.“神舟十一号”与“天宫二号”对接前处于同一轨道上【答案】A4.随着“嫦娥奔月”梦想的实现,我国不断刷新深空探测的“中国高度”。
嫦娥卫星整个飞行过程可分为三个轨道段:绕地飞行调相轨道段、地月转移轨道段、绕月飞行轨道段。
我们用图所示的模型来简化描绘嫦娥卫星飞行过程,假设调相轨道和绕月轨道的半长轴分别为a、b,公转周期分别为T1、T2。
关于嫦娥卫星飞行过程,下列说法正确的是()A.嫦娥卫星在地月转移轨道上运行的速度应不小于11.2km/sB.C.从调相轨道切入到地月转移轨道时,卫星在P点必须加速D.从地月转移轨道切入到绕月轨道时,卫星在Q点必须加速【答案】C5.1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在,2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖。
高中物理经典试卷天体运动打印版——精华
天体运动试题精华版轨道半径与速度、周期的关系1.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在运行时能经过北极的正上方2. 2011 年8 月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的A 线速度大于地球的线速度 B)向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅由太阳的引力提供 D 向心力仅由地球的引力提供3.今年4月30日,西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星,其轨道半径为 2.8*107m。
它与另一颗同质量的同步轨道卫星(轨道半径为4.2*107m)相比BA.向心力较小B.动能较大C.发射速度都是第一宇宙速度D.角速度较小变轨问题4.航天技术的不断发展,为人类探索宇宙创造了条件。
1998年1月发射的“月球勘探者号”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定等方面取得最新成果。
探测器在一些环形山中央发现了质量密集区,当飞越这些重力异常区域时(AC)A.探测器受到的月球对它的万有引力将变大 B.探测器运行的轨道半径将变大C.探测器飞行的速率将变大 D.探测器飞行的速率将变小5.某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用E Kl.E K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能,则(A)r1<r2,E K1<E K2 (B)r1>r2,E K1<E K2 (C)r1<r2,E K1>E K2 (D)r1>r2,E K1>E K26.发射地球同步卫星时,先将卫星发射到近地圆轨道1,然后点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送人同步圆轨道3。
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. 1. 假设地球是一半径为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)(dR 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,G,,则这颗行星的质量为,则这颗行星的质量为A .mv 2/GNB B..mv 4/GN .C . Nv 2/Gm .D D..Nv 4/Gm .3. 3. ((20122012·北京理综)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是·北京理综)关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是A.A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B.B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C.C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,..它们的轨道半径有可能不同D.D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合4.(20122012·重庆理综)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·重庆理综)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17B B.角速度大小约为卡戎的.角速度大小约为卡戎的17C .线速度大小约为卡戎的7倍D D.向心力大小约为卡戎的.向心力大小约为卡戎的7倍5.(20122012·浙江理综)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。
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.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”。
已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,三颗卫星中任意两,下面列出的是同步卫星所在位置处的重力加速度,其中正确的是()颗卫星间距离为sA.B.C.D.【答案】AC【解析】由三颗卫星的距离及角度关系可求得卫星半径为,卫星所在位置的万有引力等于该位置的重力,由可求得重力加速度为,AC正确2.(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;3.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。
4.(9分)“嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。
已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似圆周,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,已知引力常量G,试求:月球的质量M是多少?【答案】【解析】设“嫦娥一号”质量为m1,圆周运动时,万有引力提供向心力,则① 5分② 3分本题考查万有引力定律提供向心力,其中半径r为距离球心间的距离5.两颗质量相等的人造地球卫星,绕地球运动的轨道半径r1=2r2.下面说法正确的是()A.由公式F=m知道,轨道半径为r1的卫星的向心力为另一颗卫星的一半B.由公式F=mω2r知道,轨道半径为r1的卫星的向心力为另一颗卫星的两倍C.由公式F=G知道,轨道半径为r1的卫星的向心力为另一颗卫星的四分之一D.因不知地球质量和卫星质量,无法比较两卫星所受向心力的大小【答案】C【解析】由公式F=G知道,轨道半径为r1的卫星的向心力为另一颗卫星的四分之一,所以C正确。
高中物理天体运动练习题及讲解
高中物理天体运动练习题及讲解### 高中物理天体运动练习题及讲解#### 练习题一:卫星的轨道周期题目:一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为 \( M \),卫星的质量为 \( m \),卫星到地球中心的距离为 \( r \)。
求卫星的周期 \( T \)。
解答:根据万有引力定律和牛顿第二定律,我们有:\[ F = \frac{G M m}{r^2} \]\[ F = m \frac{4\pi^2 r}{T^2} \]其中 \( G \) 是万有引力常数。
将两个等式相等,得到:\[ \frac{G M m}{r^2} = m \frac{4\pi^2 r}{T^2} \]解得卫星的周期 \( T \) 为:\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{r^3}{G M}} \]#### 练习题二:地球的引力加速度题目:在地球表面,忽略地球的自转,求一个物体因地球引力而获得的加速度 \( g \)。
解答:在地球表面,物体受到的引力 \( F \) 等于其质量 \( m \) 乘以引力加速度 \( g \):\[ F = m g \]根据万有引力定律,这个力也等于:\[ F = \frac{G M m}{R^2} \]其中 \( R \) 是地球的半径。
将两个等式相等,得到:\[ m g = \frac{G M m}{R^2} \]解得引力加速度 \( g \) 为:\[ g = \frac{G M}{R^2} \]#### 练习题三:月球绕地球运动题目:月球绕地球做匀速圆周运动,已知月球的质量为 \( m_{\text{moon}} \),地球的质量为 \( M \),月球到地球中心的距离为\( r_{\text{moon}} \)。
求月球的周期 \( T_{\text{moon}} \)。
解答:月球绕地球运动的周期 \( T_{\text{moon}} \) 可以通过与卫星周期的公式类比得出:\[ T_{\text{moon}} = 2\pi \sqrt{\frac{r_{\text{moon}}^3}{G M}} \]#### 练习题四:双星系统的总质量题目:两颗星体构成一个双星系统,它们围绕共同的质心做匀速圆周运动,已知两颗星体的质量分别为 \( m_1 \) 和 \( m_2 \),到质心的距离分别为 \( r_1 \) 和 \( r_2 \),求双星系统的总质量\( M_{\text{total}} \)。
高中物理天体运动经典习题
第三讲知识点梳理一、开普勒三大定律1、第一:2、第二:3、第三:二、万有引力定律三、万有引力和重力的关系四、解决天体问题的两条主线1、万有引力等于重力2、万有引力提供向心力五、“开三”推导及比例问题速算1、开普勒第三定律的推导2、比例问题速算六、三大宇宙速度1、第一宇宙速度2、第二宇宙速度3、第三宇宙速度七、卫星问题1、近地卫星2、同步卫星(六一定)3、赤道表面物体、近地卫星和同步卫星向心加速度大小比较八、卫星的对接及对接1、卫星对接2、卫星变轨九、双星问题经典习题练习一、选择题1、关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是()A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律2、理论和实践证明,开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。
下面对于开普勒第三定律的公式,下列说法正确的是:()A.公式只适用于轨道是椭圆的运动B.式中的K值,对于所有行星(或卫星)都相等C.式中的K值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关D.若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离3、如图所示,椭圆为某行星绕太阳运动的轨道,A、B分别为行星的近日点和远日点,行星经过这两点时的速率分别为v A和v B;阴影部分为行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积,分别用S A和S B表示.根据开普勒第二定律可知()A.v A>v BB.v A<v BC.S A>S BD.S A<S B4、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5、如图,a、b两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的轨道上运行,下列说法中正确的是()A.a卫星的运行速度比第一宇宙速度大B.b卫星的运行速度较小C.b卫星受到的向心力较大6、探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较大的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比()A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变大D.角速度变大7、天宫一号是中国第一个目标飞行器,已于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射成功,它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段.21时25分,天宫一号进入近地点约200公里,远地点约346.9公里,轨道倾角为42.75度,周期为5382秒的运行轨道.由此可知()A.天宫一号在该轨道上的运行周期比同步卫星的运行周期长B.天宫一号在该轨道上任意一点的运行速率比同步卫星的运行速率小C.天宫一号在该轨道上任意一点的运行加速度比同步卫星的运行加速度小D.天宫一号在该轨道上远地点距地面的高度比同步卫星轨道距地面的高度小8、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.1:81 B.1:27 C.1:9 D.1:39、宇航员在地球表面,以一定初速度竖直上抛一小球,测得小球从抛出到返回的时间为t;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,小球从抛出到返回时间为25t。
(完整版)高中物理天体运动真题
天体运动1. 2017年12月,在距地球2545光年的恒星“开普勒-90”周围,发现了其第8颗行星“开普勒90i”。
它绕“开普勒90”公转的周期约为地球绕太阳公转周期的251,而其公转轨道半径约为地球公转轨道半径的81.则“开普勒90”的质量与太阳质量的比值约为( )A .1:5B .1:4C .1:1D .2:12. 土星与太阳的距离是火星与太阳距离的6倍多。
由此信息可知( )A .土星的质量比火星的小B .土星运行的速率比火星的小C .土星运行的周期比火星的小D .土星运行的角速度大小比火星的大3. 我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。
今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km ,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km ,它们都绕地球做圆周运动。
与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是( )A .周期B .角速度C .线速度D .向心加速度4. 2018年2月,我国500m 口径射电望远镜(天眼)发现毫秒脉冲星“J0318+0253”,其自转周期T=5.19ms 。
假设星体为质量均匀分布的球体,已知万有引力常量为6.67×10-11N•m 2/kg 2.以周期T 稳定自转的星体的密度最小值约为( )A .5×104kg/m3B .5×1012kg/m3C .5×1015kg/m3D .5×1018kg/m35. 为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P ,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q 的轨道半径约为地球半径的4倍。
P 与Q 的周期之比约为( )A .2:1B .4:1C .8:1D .16:16. 若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )A .地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的2601 B .月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的2601 C .自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的61 D .苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的601 7. 2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。
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 .14B .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 23πB .3πGT2 C .GT 24π D .4πGT 25.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 RB .a 与c 的线速度大小之比为R rC .b 与c 的周期之比为r RD .b 与c 的周期之比为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( AB )A .卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4B .卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为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的实验样品,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( .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(CD )A .a 、b 的线速度大小之比是2∶1B .a 、b 的周期之比是1∶2 2C .a 、b 的角速度大小之比是36∶4D .a 、b 的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倍的行星,它表面的重力加速度是地面重力加速度的( 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,它们质量的比m 1:m 2=1:2,它们运行的线速度的比是v 1:v 2=1:2,那么( ABCD ).【1.5】(A )它们运行的周期比为8:1 (B )它们运行的轨道半径之比为4:1(C )它们所受向心力的比为1:32 (D )它们运动的向心加速度的比为1:1612.土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A 和B 与土星中心的距离分别为r A =8.0×104 km 和r B =1.2×105 km ,忽略所 有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)(1)求岩石颗粒A 和B 的线速度之比.(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N ,推算出它在距土星中心3.2×105 km 处受到土星的引力为0.38 N .已知地球半径为6.4×103 km ,请估算土星质量是地球质量的多少倍?.(1)万有引力提供岩石颗粒做圆周运动的向心力,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 = 1.2×105 km 8.0×104 km =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的一种可能结果,它的密度很大.现有一中子星,观测到它的自转周期为T =130s .问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,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))设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物体质量为m ,则有GMm R 2=mω2R ,ω=2πT ,M =43πR 3ρ 由以上各式得ρ=3πGT2 代入数据解得ρ=1.27×1014 kg/m 3初夏早上六点,清亮透明的月儿还躲藏在云朵里,不忍离去,校园内行人稀少,我骑着单车,晃晃悠悠的耷拉着星松的睡眼。
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一.开普勒三大定律
第一定律:所有的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。
第二定律:从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。
1.(2016新课标3)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是
A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B
B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
2.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知(C )
A .太阳位于木星运行轨道的中心
B .火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C .火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D .相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
二.星体密度
1.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:B
A.002π3g g
g GT - B.g g g -002GT π3 C.2GT π3 D.g g GT 02π3
2.一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上。
已知万有引力常量为G ,星 球密度为P ,若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零,则星球自转的角速度为A
A.π34G ρ
B.G π
3ρ C.π34G ρ D.G π3ρ
3.已知地球和月球半径的比值为4,地球和月球表面重力加速度的比值为6,则地球和月球密度的比值为B
4.我国的“嫦娥二号”卫星绕月球表面做匀速圆周运动时,运行周期为T 。
则关于月球的平均密度ρ的表达式为(k 为某个常数)C
三.双星系统
1.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 ( BC ).
A.在稳定运行情况下,大星体应在小星体轨道中心,两小星体在大星体相对的两侧
B.在稳定运行情况下,大星体应在小星体轨道中心,两小星体在大星体相对的两侧
C.小星体运行的周期为T =)
4(πr 42
3
m M G +
D.大星体运行的周期为T =)4(πr 42
3m M G + 2.两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C
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
3.如图所示,两星球相距为L ,质量比为mA :mB=1:9,两星球半径远小于L .从星球A 沿A 、B 连线向B 以某一初速度发射一探测器.只考虑星球A 、B 对探测器的作用,下列说法正确
的是( BD )
A 、探测器的速度一直减小
B 、探测器在距星球A 为4
L 处加速度为零
C 、若探测器能到达星球B ,其速度可能恰好为零
D 、若探测器能到达星球B ,其速度一定大于发射时的初速度。