天体运动经典例题-含答案
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。
天体运动基础习题及答案
天体运动基础习题及答案天体运动基础习题及答案天体运动是天文学中的重要内容,它研究的是天体在空间中的运动规律。
通过对天体运动的研究,我们可以更好地了解宇宙的结构和演化。
下面是一些关于天体运动的基础习题及答案,希望对大家的学习有所帮助。
习题一:地球的自转和公转1. 地球的自转是指什么?它的周期是多久?答:地球的自转是指地球绕自身轴线旋转的运动。
它的周期是24小时。
2. 地球的公转是指什么?它的周期是多久?答:地球的公转是指地球绕太阳运动的运动。
它的周期是365.25天。
3. 地球的自转和公转对我们生活有什么影响?答:地球的自转和公转决定了昼夜的交替和季节的变化。
它们的运动使得我们能够感受到白天和黑夜的变化,同时也影响了气候的变化。
习题二:月球的运动1. 月球绕地球运动的周期是多久?答:月球绕地球运动的周期是27.3天。
2. 月球的自转周期是多久?答:月球的自转周期和它的公转周期是一样的,都是27.3天。
3. 为什么我们只能看到月球的一面?答:月球的自转周期和它的公转周期是一样的,所以我们只能看到月球的一面。
这是因为月球的自转速度和它的公转速度相同,所以它总是用同一面朝向地球。
习题三:行星的运动1. 行星的运动轨道是什么形状?答:行星的运动轨道是椭圆形的。
2. 什么是近日点和远日点?答:近日点是指行星运动轨道上离太阳最近的点,远日点是指行星运动轨道上离太阳最远的点。
3. 为什么行星在近日点运动速度比在远日点快?答:根据开普勒第二定律,行星在近日点附近运动速度较快,而在远日点附近运动速度较慢。
这是因为行星在近日点附近离太阳较近,受到的引力较大,所以运动速度较快;而在远日点附近离太阳较远,受到的引力较小,所以运动速度较慢。
通过以上习题的学习,我们对天体运动的基础知识有了更深入的了解。
天体运动的规律是复杂而又美妙的,它们揭示了宇宙的奥秘。
希望大家能够继续深入学习天文学知识,探索更多关于宇宙的奥秘。
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24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24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。
【答案】2r ,22v 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/R m =,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 =2Rm ,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 ′=g51=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 Mm 5.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.质量分布均匀的球体。
教科版高中物理必修第二册第三章万有引力定律1天体运动练习含答案
1.天体运动基础巩固1.(多选)下列说法正确的是()A.地心说认为:地球是宇宙的中心,太阳、月亮以及其他星球都绕地球运动B.哥白尼的日心说认为:宇宙的中心是太阳,所有行星都绕太阳做匀速圆周运动C.太阳是静止不动的,地球由西向东自转,使得太阳看起来自东向西运动D.地心说是错误的,日心说是正确的答案:AB解析:由物理学史可知,地心说认为地球是宇宙的中心,日心说认为太阳是宇宙的中心,日心说和地心说都有一定的局限性,可见A、B正确,C、D错误。
2.(多选)关于开普勒第三定律r 3T2=k ,下列说法正确的是()A.k值对所有的天体都相同B.该公式适用于围绕太阳运行的所有行星C.该公式也适用于围绕地球运行的所有卫星D.以上说法都不对答案:BC解析:开普勒第三定律r 3T2=k中的k只与中心天体有关,对于不同的中心天体,k不同,A 错。
此公式虽由行星运动规律总结所得,但它也适用于其他天体的运动,包括卫星绕地球的运动,B、C对,D错。
3.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,则太阳位于()A.F2B.AC.F1D.B答案:A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。
4.已知两颗行星的质量m1=2m2,公转周期T1=2T2,则它们绕太阳运转轨道的半长轴之比为()A.a1a2=12B.a1a2=21C.a1a2=√43 D.a1a2=√43答案:C解析:由a 3T2=k知,a13a23=T12T22,则a1a2=√43,与行星质量无关。
5.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。
下列图像能反映周期与轨道半径关系的是()答案:D解析:由开普勒第三定律知R 3T2=k,所以R3=kT2,D正确。
6.行星A、B的质量分别为m1和m2,绕太阳运行的轨道半长轴分别为r1和r2,则A、B的公转周期之比为()A.√r1r2B.r13r23C.√r13r23D.无法确定答案:C解析:由开普勒第三定律r 3T2=k,得r13T12=r23T22,所以T12T22=r13r23,T1T2=√r13r23,C正确。
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。
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。
天体运动习题及答案
天体运动习题及答案1.假设某行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则可求得太阳的质量。
根据牛顿第二定律和万有引力定律,行星受到的向心力为F=GMm/r^2,其中M为太阳质量,m为行星质量。
又因为行星做匀速圆周运动,所以F=ma=m4π^2r/T^2.将两个式子相等,解得M=4π^2r^3/GT^2.2.该星球的质量将是地球质量的64倍。
根据牛顿万有引力定律,重力加速度与质量成正比,与距离平方成反比。
设该星球质量为M,半径为r,则重力加速度为GM/r^2.又因为重力加速度是地球的4倍,所以GM/r^2=4GM/R^2,解得M=64M。
3.正确选项为AB。
根据牛顿万有引力定律,行星表面重力加速度与行星质量和半径成正比。
因为火星质量是地球质量的十分之一,直径是地球的一半,所以表面重力加速度是地球的约三成。
行星公转周期与轨道半径的三次方成正比,所以火星公转周期比地球长。
4.该行星的平均密度为3πGT^2/4.根据牛顿万有引力定律,宇宙飞船做匀速圆周运动的向心力为F=mv^2/r=GMm/r^2,其中m为行星质量,v为宇宙飞船的速度。
又因为周期T=2πr/v,所以可以解得m=4π^2r^3/GT^2.将行星质量代入密度公式ρ=m/V,其中V为行星体积,代入球体积公式V=4/3πr^3,解得密度为3πGT^2/4.5.能够计算出火星的密度和火星表面的重力加速度。
根据开普勒第三定律,T^2/r^3=4π^2/GM,其中M为火星质量。
又因为探测器在不同高度的轨道上运动,所以可以利用万有引力定律计算出火星的质量和表面重力加速度。
6.正确选项为D。
根据牛顿第二定律和万有引力定律,物体做匀速圆周运动的向心力为F=mv^2/r=GMm/r^2,其中m为物体质量,v为物体速度。
同步卫星和近地卫星的运动速度和周期可以利用牛顿第二定律和开普勒第三定律计算得出。
7.确信卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶2.根据牛顿第二定律和万有引力定律,物体做匀速圆周运动的向心力为F=mv^2/r=GMm/r^2,其中m为物体质量,v为物体速度。
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"。
天体运动测试题及答案解析
天体运动测试题及答案解析一、单项选择题1. 以下关于天体运动的描述,错误的是:A. 行星围绕恒星运动B. 恒星围绕行星运动C. 卫星围绕行星运动D. 行星围绕太阳运动答案:B解析:在天体运动中,行星是围绕恒星运动的,恒星是宇宙中发光的天体,不会围绕行星运动。
2. 太阳系中,以下哪个行星的自转周期与公转周期相同?A. 水星B. 金星C. 地球D. 火星答案:B解析:金星是太阳系中唯一一个自转周期与公转周期相同的行星,这意味着金星上的一天与一年时间相同。
3. 以下哪个天体不属于太阳系?A. 地球B. 月球C. 火星D. 比邻星答案:D解析:比邻星是距离太阳系最近的恒星,不属于太阳系。
二、多项选择题1. 以下哪些因素会影响天体运动的轨道?A. 万有引力B. 离心力C. 向心力D. 科里奥利力答案:A, C解析:万有引力是天体运动轨道的主要影响因素,向心力是维持天体轨道运动所需的力。
离心力是向心力的反作用力,但在天体运动中通常不单独考虑。
科里奥利力主要影响地球表面物体的运动,对天体轨道的影响较小。
2. 以下哪些是太阳系内的天体?A. 太阳B. 地球C. 月球D. 仙女座星系答案:A, B, C解析:太阳、地球和月球都是太阳系内的天体。
仙女座星系是一个星系,不属于太阳系。
三、填空题1. 太阳系中,行星按照离太阳的距离从近到远依次是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和________。
答案:海王星解析:海王星是太阳系中离太阳最远的行星。
2. 地球的自转周期是________小时,公转周期是________年。
答案:24小时,1年解析:地球自转一周的时间是24小时,公转一周的时间是一年。
四、简答题1. 简述开普勒三定律的内容。
答案:开普勒三定律是描述行星运动的三个基本定律,具体内容如下:第一定律(椭圆定律):行星围绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
第二定律(面积定律):连接行星和太阳的线段在相等的时间间隔内扫过的面积相等。
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。
物理试题天体运动及答案
物理试题天体运动及答案物理试题:天体运动一、选择题(每题3分,共30分)1. 地球绕太阳公转的轨道形状是:A. 圆形B. 椭圆形C. 抛物线D. 双曲线2. 根据开普勒第三定律,两个行星绕太阳公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比,这个比例常数与:A. 太阳的质量有关B. 太阳的半径有关C. 太阳的密度有关D. 太阳的自转速度有关3. 万有引力定律中,两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,这个定律是由谁提出的?A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 伽利略D. 哥白尼4. 在不考虑其他天体影响的情况下,一个卫星绕地球做匀速圆周运动时,其轨道半径越大,其线速度:A. 越大B. 越小C. 不变D. 先增大后减小5. 地球同步卫星相对于地球是静止的,这意味着:A. 卫星的轨道高度是固定的B. 卫星的轨道周期等于地球自转周期C. 卫星的轨道倾角为90度D. 卫星的轨道是椭圆形6. 根据牛顿的万有引力定律,两个质量分别为m1和m2的物体,它们之间的引力F与它们之间的距离r的关系是:A. F = G * m1 * m2 / rB. F = G * m1 * m2 * rC. F = G * m1 * m2 / r^2D. F = G * m1 * m2 * r^27. 以下哪个因素不会影响一个卫星绕地球做圆周运动的周期?A. 卫星的质量B. 卫星的轨道半径C. 地球的质量D. 地球的半径8. 月球绕地球公转的周期大约是:A. 24小时B. 27天C. 365天D. 1年9. 以下哪个现象是由地球自转引起的?A. 潮汐现象B. 四季变化C. 日月星辰东升西落D. 地球的公转轨道倾斜10. 根据开普勒第二定律,一个行星绕太阳公转时,它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等,这表明:A. 行星在近日点运动速度较快B. 行星在远日点运动速度较慢C. 行星的轨道是椭圆形D. 行星的轨道是圆形二、填空题(每题2分,共20分)11. 地球的自转周期是________小时。
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。
天体运动复习讲义精简版(含经典例题后附习题及答案)
天体运动复习讲义1. 天体运动(1)万有引力提供向心力F 合外力=G Mmr 2 (万有引力为合外力,合外力提供向心力)G Mm r 2=m v 2r G Mmr2=mrω2 G Mm r 2=m 4π2T2r (2)天体问题的计算方法:万有引力G Mm r 2 = 向心力(m v 2r 或mrω2或m 4π2T2r )说明:等式左边为万有引力,等式右边为计算中常用的参数(线速度v , 角速度w , 周期 T ),计算时用万有引力G Mm r 2 等于带有参数线速度v 角速度w 周期 T 的向心力。
不能用m v2r=mrω2 = m 4π2T 2r ,因为m v 2r =mrω2 = m 4π2T2r 推算出V = WR = 2πR/T = 2πfR=2πnR 只能算出线速度v 角速度w 周期 T 的关系等式,没有用到万有引力公式。
例1: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)万有引力约等于重力G MmR2=mg → 2gR GM =(黄金代换式) 说明:①物体在地球表面且忽略物体随地球一起转动所需向心力②只有题目中说该行星地表重力加速度为g 时,等式才成立2. 人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期跟轨道半径的关系F 万=G Mmr2=F 向=⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ma →a =GM r 2→a ∝1r2m v2r →v =GM r →v ∝1r mω2r →ω=GM r 3→ω∝1r3m 4π2T 2r →T =4π2r 3GM→T ∝r 3.说明:以地球为中心天体总结出:离地球越近的卫星线速度v 角速度W 加速度a 越大只有周期T 越小,即“越高越慢”)例2:一个卫星绕着某一星球作匀速圆周运动,轨道半径为R 1,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R 2,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。
(完整版)4.19天体运动综合习题(带答案)
天体运动一、关于重力加速度1. 地球半径为R0,地面处重力加速度为g0,那么在离地面高h处的重力加速度是()A. R hR h g2220 ++() B. RR hg220()+C. hR hg220()+D. R hR hg20()+二、求中心天体的质量2.已知引力常数G和下列各组数据,能计算出地球质量的是()A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离 B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D.若不考虑地球自转,己知地球的半径及重力加速度三、求中心天体的密度3.中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大,,现有一中子星,观测到它的自转周期为T,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。
四、卫星中的超失重(求卫星的高度)4. m = 9kg 的物体在以a = 5m/s2 加速上升的火箭中视重为85N, ,则火箭此时离地面的高度是地球半径的_________倍(地面物体的重力加速度取10m/s2)5.地球同步卫星到地心的距离可由r 3 = a 2b2c / 4π2求出,已知a 的单位是m, b 的单位是s, c 的单位是m/ s2,请确定a、b、c 的意义?五、求卫星的运行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.两颗人造地球卫星的质量之比为1:2,轨道半径之比为3:1,求其运行的周期之比为();线速度之比为(),角速度之比为();向心加速度之比为();向心力之比为()。
7.地球的第一宇宙速度为v1,若某行星质量是地球质量的4倍,半径是地球半径的1/2倍,求该行星的第一宇宙速度。
8.同步卫星离地心距离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,线速度为V2,第一宇宙速度为V3,以第一宇宙速度运行的卫星向星加速度为a3,地球半径为R,则()A.a1/a2=r/RB.a3>a1>a2C.V1/V2=R/rD. V3>V1>V2六、双星问题9.两个星球组成双星。
高考真题之天体运动
【真题4】(2021天津卷)2021年5月15日,天问一号探测器着陆火星取得成功,迈出了我国星际探测征程的重要一步,在火属上首次留下国人的印迹。天问一号探测器成功发射后,顺利被火星捕获,成为我国第一颗人造火星卫星。经过轨道调整,探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行,之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行,如图所示,两轨道相切于近火点P,则天问一号探测器( )
A.6×105m B.6×106m C.6×107m D.6×108m
【真题2】.(2021全国乙卷)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为 (太阳到地球的距离为 )的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
高考真题之天体运动
【真题1】(2021全国甲卷18题).2021年2月,执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为
D.在轨道Ⅰ向P飞近时,万有引力做正功,动能增大,故速度增大,故D正确。
故选D。
【真题5】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.增加单位时间的燃气喷射量,即增加单位时间喷射气体的质量,根据
可知可以增大火箭的推力,故A正确;
B.当增大燃气相对于火箭的喷射速度时,根据
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 。
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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24倍后,运动半径为_________,线速度大小为_________。
【解析】由22Mm G m r rω=可知,角速度变为原来的24倍后,半径变为2r ,由v r ω=可知,角速度变为原来的24倍后,线速度大小为22v 。
【答案】2r ,22v 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0v 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 .2GN mv B.4GN mv C .2Gm Nv D.4Gm Nv【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/R m =,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 =2Rm ,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 Mm 5.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.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-d RB .1+d RC .2⎪⎭⎫ ⎝⎛-R d RD .2⎪⎭⎫ ⎝⎛-d R R 【答案】A 【解析】在地球表面2M mg G m R =,又343M R ρπ=,所以243M g G G R R πρ==,因为球壳对球内物体的引力为零,所以在深为d 的矿井内()2Mmg G m R d '=-,得()()243Mg G G R d R d πρ'==--,所以1g R d d g R R'-==-。
7. 2012年6月18日,搭载着3位航天员的神舟九号飞船与在轨运行的天宫一号“牵手”,顺利完成首次载人自动交会对接。
交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段等阶段,图示为“远距离导引”阶段。
下列说法正确的是A 在远距离导引阶段,神舟九号向前喷气B 在远距离导引阶段,神舟九号向后喷气C.天宫一--神九组合体绕地球作做速圆周运动的速度小于7.9 km/sD.天宫一一神九组合体绕地球做匀速圆周运动的速度大于7.9 km/s8.航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A 点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B 为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有(A )在轨道Ⅱ上经过A 的速度大于经过B 的速度(B )在轨道Ⅱ上A 点减速速能可能进入轨道1(C )在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期(D )在轨道Ⅱ上经过A 的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A 的加速度答案:C9.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.下列说法正确的是( )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答案 C 解析 “嫦娥一号”要想脱离地球的束缚而成为月球的卫星,其发射速度必须达到第二宇宙速度,若发射速度达到第三宇宙速度,“嫦娥一号”将脱离太阳系的束缚,故选项A 错误;在绕月球运动时,月球对卫星的万有引力完全提供向心力,则,π2,π43222GM r T Tr m r Mm G ==即卫星周期与卫星的质量无关,故选项B 错误;卫星所受月球的引力2r Mm G F =,故选项C 正确;在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力小于受月球的引力,故选项D错误.10.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g0,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:【答案】B11.一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()【答案】D12.关于万有引力常量G,下列说法正确的是()A.在不同星球上,G的数值不一样B.在不同的单位制中,G的数值一样C.在国际单位制中,G的数值等于两个质量各1g的物体,相距1m时的相互吸引力D.在国际单位制中,G的单位是【答案】D13.关于万有引力常量,下列说法正确的是( )A.万有引力常量是两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力B.牛顿发现万有引力定律时,给出了万有引力常量的值C.万有引力常量的测出,不能证明万有引力的存在D.万有引力常量的测定,使人们可以测出天体的质量【答案】CD14.卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。
为了测量石英丝极微的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施()A、减小石英丝的直径B、增大T型架横梁的长度C、利用平面镜对光线的反射D、增大刻度尺与平面镜的距离【答案】CD15.a是地球赤道上一幢建筑,b是在赤道平面内作匀速圆周运动、距地面9.6×106m 的卫星,c是地球同步卫星,某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图甲所示),经48h,a、b、c的大致位置是图乙中的(取地球半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g =10m/s2,π=10)【答案】B16.据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟.若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是()A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度【答案】B17.嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星.若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常数G,半径为R的球体体积公式,则可估算月球的()A.密度B.质量C.半径D.自转周期【答案】A18.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。
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,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;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。
设每个星体的质量均为。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(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?19.黑洞是一种密度极大的星球.从黑洞出发的光子,在黑洞引力的作用下,都将被黑洞吸引回去,使光子不能到达地球,地球上观察不到这种星体,因此把这种星球称为黑洞,假设有一光子恰好沿黑洞表面做周期为T的匀速圆周运动,.则此黑洞的平均密度ρ为多少?(已知万有引力常量为G)20.石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。
用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。
科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
⑴若”太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。
设地球自转角速度为ω,地球半径为R。
⑵当电梯仓停在距地面高度h2 = 4R的站点时,求仓内质量m2 = 50kg的人对水平地板的压力大小。
取地面附近重力加速度g = 10m/s2,地球自转角速度ω = 7.3×10-5rad/s,地球半径R = 6.4×103km。
解:(1)设货物相对地心的距离为r1,线速度为v1,则r=R+h1 ①v1=r1ω②货物对地心的动能为③1联立①②③式④(2)设地球质量为M,人相对地心的距离为r2,相信加速度为,受地球的万有引力为F,则r=R+h2 ⑤⑥⑦⑧2设水平地板对人的支持力大小为N,人对水平地板的压力大小为N’,则⑨N’=N ⑩联立⑤~⑩式并代入数据得N’=11.5 N ⑾。