高考物理 最有可能考的必考点“挖井”系列训练 天体运动的三种类型

天体运动的三种类型

1983年高考作文《挖井》给我们2013年高考备考的启示，明明知道这个点要考，我们偏偏缺乏毅力，而让考生在考场中为试题而惋惜。本系列训练就是为帮助考生训练解题毅力而编辑整理的，希望给大家一些启发。资料来源于网络，不合适地方，敬请告之，QQ ：691260812。答案后附加《成功贵在恒》。

1.假设“神舟号”飞船在圆形轨道上绕地球飞行一圈需要90分钟，“风云号”是我国发射的地球同步轨道的气象卫星。比较“神舟号”和“风云号”在各自轨道运行时正确

的说法是( )

A .“神舟号”的角速度大于“风云号”的

角速度

B.“神舟号”的角速度小于“风云号”的角速度

C. “神舟号”的线速度大于“风云号”的线速度

D.“神舟号”的线速度小于“风云号”的线速度

1.AC

2．太空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顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为M ，并设两种系统的运动周期相同，则 A ．直线三星系统运动的线速度大小为GM

v R

= B ．此三星系统的运动周期为45R

T R

GM

π= C ．三角形三星系统中星体间的距离为3125

L R = D ．三角形三星系统的线速度大小为152GM

v R

=

2.BC

3.设地球的质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，引力常量为G ，“神舟七号”绕地球运行时离地面的高度为h ，则“神舟七号”与“同步卫星”各自所处轨道处的重力加速度之比为

M

L

L

M

M

A ．

2

3

43

22)()2()

(h R GMT +πB ．

3

222

3

4)

()()2(GMT h R +π

C ．342

3

2)

2()

()(T h R GM π+D ．

2

3

23

4)()()

2(h R GM T +π

4.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件可求得( )

A. 水星和金星的质量之比

B. 水星和金星的运动轨道半径之比

C. 水星和金星受到太阳的引力之比

D. 水星和金星的向心加速度大小之比 答案：BD

解析：根据题述可知水星和金星绕太阳运动的周期之比为θ2/θ1；由开普勒定律可以得到水星和金星的运动轨道半径之比，选项B 正确。由a=r ω2

可得水星和金星的向心加速度大小之比，选项D 正确。不能求出水星和金星的质量之比和水星和金星受到太阳的引力之比，选项AC 错误。

5．（2013浙江省杭州市二模）太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆，各行

星的半径、日星距离和质量如下表所示：

则根据所学的知识可以判断以下说法中正确的是

A．太阳系的八大行星中，海王星的圆周运动速率最大

B．太阳系的八大行星中，水星的圆周运动周期最大

C．如果已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量

D．如果已知万有引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2，并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加g=10m/s2，则可以求出太阳的质量

6.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。

（1）可见星A所受暗星B的引力F A可等效为位于O点处质量为m’的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m’的表达式（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量

m1之间的关系式；

（3）恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量m s的2倍，它将

有可能成为黑洞。若可见星A的速率v＝2.7×105m/s，运行周期T＝4.7π×104s，质量m1＝6m s，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G＝6.67×10－11N·m2/kg2，m s＝2.0×1030kg）

将①代入得F A＝G

3

12

22 12 ()

m m

m m r

令F A＝G1

2

1/

m m r

7. 据国外媒体报道，美国航空航天局研制的“好奇”号火星车于2012年8月5日登陆火星表面。如果经过多次变轨后，火星车开始在以火星中心(火星可视为半径为r 0的均匀球体)为圆心，半径为r 的圆轨道上运动，周期为T ，随后变轨登陆火星表面。假设在火星车着陆的最后阶段，经过多次弹跳才停下来。火星车第一次落到火星表面弹起后，到达最高点的高度为h ，h<< r 0 ,速度方向是水平的，速度大小为0v ，则它第二次落到火星表面时速度的大小为（ ）

2.2r

A v hr Tr π=

23

202

2

8.hr B v v T r

π=

+

2

2.2C v hr r Tr π

=

+23

20

8.hr D v Tr

π=