天体运动专题例题+练习测试
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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。
题型一、填补法思想例1.如图7-3-1所示,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后,剩余的阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大?练1、如图,P、Q为某地区水平地面上的两点,在P点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石均匀分布,密度为ρ;石油密度远小于ρ,可将上述球形区域视为空腔.如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高.重力加速度在原竖直方向(即PO方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”.为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P点附近重力加速度反常现象.已知引力常数为G.(1)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),PQ=x,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常.(2)若在水平地面上半径L的范围内发现:重力加速度反常值在g与kg(k>1)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积.题型二、天体质量和密度的计算2、已知月球半径为R,飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行,周期为T.万有引力常量为G,下列说法正确的是( )A.月球第一宇宙速度为B.月球表面重力加速度为C.月球密度为D.月球质量为练2、据报道在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星,天文学观察发现绕行星做圆周运动的卫星的轨道半径为月球绕地球做圆周运动半径的p 倍,周期为月球绕地球做圆周运动周期的q倍.已知地球半径为R,表面重力加速度为g.万有引力常量为G,则行星的质量为A.B.C.D.练3、为了测量某行星的质量和半径,宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T,登陆舱在行星表面着陆后,用弹簧称称量一个质量为m的砝码读数为N。
已知引力常量为G。
专题:天体运动习题1、一行星绕恒星做圆周运动.由天文观测可得,其运行周期为T,速度为v,引力常量为G,则()A.恒星的质量为v3T /2πGB.行星的质量为4π2v3 /GT2C.行星运动的轨道半径为vT /pD.行星运动的加速度为2πv /T2、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3、已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是()A.卫星距地面的高度为(3 GMT2 /4π2)1/3B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.卫星运行时受到的向心力大小为GMm /R2D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度4、我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比,()A.卫星动能增大,引力势能减小B.卫星动能增大,引力势能增大C.卫星动能减小,引力势能减小D.卫星动能减小,引力势能增大5、卫星电话信号需要通地球同步卫星传送.如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 k m,运行周期约为27天,地球半径约为6400千米,无线电信号传播速度为3x108m/s)()A.0.1s B.0.5s C.0.25s D.1s6、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的()A.线速度v=(GM /R)1/2 B.角速度w=(gR)1/2C.运行周期T=2π(R /g)1/2 D.向心加速度a=Gm /R27、为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1.总质量为m1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m2则()A.X星球的质量为M=4π2r13 /GT1 2B.X星球表面的重力加速度为gx=4π2r1 /T1 2C.登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为v1 /v2=( m1r2 /m2r1)1/2 D.登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2=T1 (r 23/r 13)1/28、由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的[ ]A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同9、某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆.每过N年,该行星会运行到日地连线的延长线上,如图所示.该行星与地球的公转半径比为()A、( N+1/N )2/3B、( N/ N-1)2/3C、( N+1/N )3/2D、( N/ N-1)3/210、2011年4月10日,我国成功发射第8颗北斗导航卫星,建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星,这有助于减少我国对GPS导航系统的依赖,GPS由运行周期为12小时的卫星群组成,设北斗星的同步卫星和GPS导航的轨道半径分别为R1和R2,向心加速度分别为a1和a2,则R1:R2= 、a1:a2= (可用根式表示)11、人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小。
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。
天体运动练习题一、选择题1. 下列关于天体运动的说法,正确的是:A. 地球自转的方向是自西向东B. 地球公转的方向是自东向西C. 月球绕地球转动的周期为24小时D. 太阳系共有九大行星2. 在开普勒定律中,第一定律描述的是:A. 行星轨道为圆形B. 行星轨道为椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上C. 行星轨道速度恒定D. 行星轨道半径与公转周期成正比二、填空题1. 地球自转的周期约为____小时,地球公转的周期约为____天。
2. 太阳系中,距离太阳最近的行星是____,距离太阳最远的行星是____。
3. 开普勒第三定律表明,行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成____比。
三、判断题1. 地球自转产生的现象是昼夜更替。
()2. 所有行星的轨道都是完全相同的椭圆。
()3. 月球绕地球转动的速度始终不变。
()四、简答题1. 简述地球自转和公转的方向。
2. 请列举开普勒定律的三个主要内容。
3. 为什么地球上有季节变化?五、计算题1. 已知地球公转周期为365天,轨道半长轴为1个天文单位,求地球轨道的偏心率。
2. 一颗行星的轨道半长轴为2个天文单位,公转周期为1440天,求该行星的轨道偏心率。
3. 月球绕地球转动的周期为27.3天,求月球轨道的平均半径。
六、综合题1. 分析地球自转和公转产生的地理现象。
2. 试述太阳系八大行星的排列顺序及其特点。
3. 结合实际,解释为什么地球上的昼夜温差较大。
七、应用题1. 假设地球公转速度突然增加一倍,会对地球的气候和生态系统产生哪些影响?2. 如果月球停止绕地球转动,地球上的潮汐现象会发生哪些变化?3. 请设计一个实验方案,验证开普勒第二定律(面积定律)。
八、分析题1. 分析太阳系中行星轨道的形状与太阳的位置关系,并解释其原因。
2. 试比较地球自转和公转速度的变化对地球表面温度的影响。
3. 从天体运动的角度,分析地球极地地区和赤道地区气候差异的原因。
九、论述题1. 论述地球自转和公转在天文学和地理学中的意义。
天体运动练习题(打印版)# 天体运动练习题## 一、单选题(每题5分,共20分)1. 地球围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. 太阳系中,哪个行星的公转周期最长?A. 地球B. 火星C. 木星D. 冥王星3. 月球绕地球公转的周期大约是:A. 1天B. 1月C. 1年D. 1世纪4. 以下哪个天体是太阳系中最大的卫星?A. 月球B. 木卫三C. 天卫一D. 土卫六## 二、填空题(每题5分,共20分)1. 地球自转一周的时间是______小时。
2. 地球公转一周的时间是______天。
3. 太阳系中,距离太阳最近的行星是______。
4. 太阳系中,体积最大的行星是______。
## 三、判断题(每题5分,共20分)1. 地球的自转轴与公转轨道平面是垂直的。
(对/错)2. 地球的公转轨道是一个完美的圆形。
(对/错)3. 月球的自转周期与公转周期相同,这被称为潮汐锁定。
(对/错)4. 所有行星的公转方向都是自西向东的。
(对/错)## 四、计算题(每题10分,共40分)1. 假设地球的公转速度是29.8公里/秒,计算地球绕太阳公转一周所需的时间。
2. 如果月球的公转速度是1.02公里/秒,计算月球绕地球公转一周所需的时间。
3. 已知地球的自转速度是465米/秒,计算地球自转一周所需的时间。
4. 假设一颗行星的公转周期是地球的两倍,且地球的公转周期是365.25天,计算该行星的公转周期。
## 五、简答题(每题10分,共20分)1. 简述地球自转和公转对日常生活的影响。
2. 描述一下什么是开普勒定律,并解释其对天文学的意义。
以上练习题旨在帮助学生理解和掌握天体运动的基本概念和计算方法。
通过这些题目的练习,学生可以更好地理解天体运动的规律,为进一步的天文学研究打下坚实的基础。
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,地面处的重力加速度为g R+h )D . 等于的探测飞船载着登陆舱在以该星球中心为。
随后质量为2m 的登陆舱脱离飞船,变轨到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.(2015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。
则GPS 导航卫星与地球同步卫星相比 A .地球同步卫星的角速度大 B .地球同步卫星的轨道半径小 C .GPS 导航卫星的线速度大D .GPS 导航卫星的向心加速度小答案:C1. (2015北京昌平期末)我国自主研制的“嫦娥三号”,携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30,引力常量为G A .线速度大小为 B C .周期为MG RT 24π=D 答案:B12(2015福州期末).(10分)我国探月工程已规划至“到为ρV=π(1(2v . 解答: 解:G=mg…①M=…②由①②得:M=…③(2)万有引力提供向心力:G =m …④由①②得:R=…⑤由④⑤得:v==…⑥16(2015崇明期末).(3分)(2015?崇明县一模)理论上已经证明:质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零.现假设地球是一半径为R 、质量分布均匀的实心球体,O 为球心,以O 为原点建立坐标轴Ox ,如图所示.一/u个质量一定的小物体(假设它能够在地球内部移动)在x轴上各位置受到的引力大小用F表示,则选项图所示的解答: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R﹣r的井底,受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力,g′=当r<R时,g与r成正比,当r>R后,g与r与r成正比,在外部与r的平方成反比.故选:A.7(2015苏北四市一模).2014年5月10和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线。
A.土星质量B.地球质量C.土星公转周期D6(.一个物体静止在质量均匀的星球表面的“赤道”上.已知引力常量G,.若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零,则该星球自转的角速度为()A7(2015号”A、在B、在C、在D、在B点时向心加速度大于该处的重力加速度答案:AB7(2015黄山一检).小行星绕恒星运动,恒星(中心天体)均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后,小行星运动的()A.半径变小B.速率变大C.加速度变小D.角速度变火答案:C10(2015安徽江南十校期末).(14分)探月卫星的发射过程可简化如下:首先进入绕地球运行的“停泊轨道”,在该轨道的P处通过变速在进入地月“转移轨道”,在快要到达月球时,对卫星再次变速,卫星被月球引力“俘获”后,成为环月卫星,最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行(视为圆周运动),对月球进行探测.已知“工作轨道”周期为T ,距月球表面的高度为h ,月球半径为R ,引力常量为G ,忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响.(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应增大速度还是减小速度? (2)求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小; (3)求月球的第一宇宙速度. 解答: 解:(1)要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”,应减小速度做近心运动. (2)根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为(3)设月球的质量为M ,探月卫星的质量为m ,月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力, 所以有:月球的第一宇宙速度v 1由以上两式解得:答:(1(2)探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为.(3)月球的第一宇宙速度为.12.(2015北京房山期末)如图所示,一根截面积为S 荷量为qA .vq答案:C18.(2015H ,飞行周期为T(1)(2(318.答案(1)“嫦娥一号”运行的线速度()22R H r v T Tππ+==………………………………(3分)(2)设月球质量为M ,“嫦娥一号”的质量为m ,根据万有引力定律和牛顿第二定律,对“嫦娥一号”绕月飞行的过程有G)(4)(222H R Tm H R Mm +=+π 解得232)(4GT H R M +=π…………………………………………………………(3分)(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m 0,线速度为v 0,根据万有引力定律和牛顿第二定律,对飞船绕月飞行的过程有G Rv m R Mm 2020=又因232)(4GT H R M +=π,联立可解得v 0=TH R )2+(πRHR +………………(3分) 18(2015北京东城一检).(9分)我国自主研制的北斗卫星导航系统包括5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星,将为全球用户提供高精度、高可靠性的定位、导航服务。
A 为地球同步卫星,质量为m 1;B 为绕地球做圆周运动的非静止轨道卫星,质量为m 2,离地面高度为h 。
已知地球半径为R ,地球自转周期为T 0,地球表面的重力加速度为g 。
求:⑴卫星A 运行的角速度; ⑵卫星B 运行的线速度。
18.答案(9分)⑴同步卫星A⑵卫星B 绕地球做匀速圆周运动,设地球质量为在地球表面有:mg R MmG =2联立解得:9(2015l ,该弧长对G ,由此可推导出月球的质量为()A.32l G t θ答案:B3(2015运动周期为T=1.5h ,T 0,地球同步卫星轨道半径r ,万有引力常量为G ,根据上述条件()A.可以计算地球的球半径B.可以计算地球的质量C.可以计算地球表面的重力加速度D.可以断定,再经过12h 卫星第二次到达A 城市上空3答案.B 【试题分析】:根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式2224Mm rGmrT π=嫦娥三l得:23204rM GT π=,故B 正确;根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式2224Mm R GmRTπ=解得:R =M 已经求得,所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径,不能得到地球的球半径,故A 错误; 在地球表面有2Mm Gmg r=,因为不知道地球半径,所以无法求出地球表面的重力加速度,故C错误;经过12h 时,赤道上A 城市运动到和地心对称的位置了,而资源探测卫星正好转过了8圈,A .<A FB F B .>A v B vC .=A E B ED .地球从A 处运动到B 处,万有引力对地球的运动不做功 答案:BC19(2015汕头期末检测).探月飞船以速度v 贴近月球表面做匀速圆周运动,测出圆周运动的周期为T .则A .可以计算出探月飞船的质量B .无法估测月球的半径D .飞船若要离开月球返回地球,必须启动助推器使飞船加速答案:CD18(2015深圳一模).若地球自转在逐渐变快,地球的质量与半径不变,则未来发射的地球同步卫星与现在的相比() A .离地面高度变小 B .角速度变小 C .线速度变小 D .向心加速度变大 答案:AD7(2015南通第一次调研)高度为h 的轨道上以速度v A .卫星运行时的向心加速度为h R v +2B C .月球表面的重力加速度为Rh R v )(2+D 答案:ABD19(2015宝鸡质检一)0v 竖AC答案:BD5(20152013年以前完成.假设月球半径为R ,月球表3R 的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A 点时点火变Ⅲ绕月球做圆周运动.下列A B .飞船在A 点处点火变轨时,动能增大 C .飞船从A 到B 运行的过程中机械能增大D .飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间0g RT π=答案:A4(2015四川资阳一诊).关于沿圆轨道运行的人造地球卫星,下列说法正确的是A .卫星的轨道半径越大,卫星的运行速率就越大B .在轨道上运行的卫星受到的向心力一定等于地球对卫星的引力C .在同一条轨道上运行的不同卫星,周期可以不同D .人造地球卫星的轨道半径只要大于地球的半径,卫星的运行速度大小就一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间答案:B9(2015徐汇一模).研究表明,地球自转逐渐变慢,3亿年前地球自转的周期约为22小时,假设这种趋势会持续下去,地球的其他条件都不变,未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 (A )距地面的高度变大 (B )向心加速度变大 (C )线速度变大 (D答案:A12(2015松江区一模)M和2M A .甲的向心加速度比乙的小B C .甲的角速度比乙大D .甲的线速度比乙大答案:A10(2015山东莱州期末).如图所示,A 随地球自转而做匀速圆周运动;B 、C 度等于地球半径的圆形轨道上,C 是地球同步卫星.已知第一宇宙速度为υ,物体B 、C的线速度大小分别为A B C υυυ、、,周期大小、T B 、T C ,A .A C υυ==B .AC υυ<<C .A C T T =>D .A B T T <<答案:BC4(20152的轨道A .卫星1B .卫星1C .卫星l D .卫星l 答案:CD6(2015青岛期末).我们在推导笫一宇宙速度的公式v =依据,下列必要的假设和理论依据有A .卫星做半径等于地球半径的匀速圆周运动B .卫星所受的重力全部作为其所需的向心力C .卫星所受的万有引力仅有一部分作为其所需的向心力D .卫星的运转周期必须等于地球的自转周期 答案:AB11(2015上海金山期末).某天体的质量和半径分别约为地球的1/10和1/2,地球表面的重力加速度为g ,则该天体表面的重力加速度约为() a(A )0.2g (B )0.4g (C )2.5g (D )5g 答案:B10(2015泉州期末)..已知地球半径为R ,地球同步卫星距地面的高度为h ,运行速度大小为v 1,加速度大小为a 1;地球赤道上的某物体随地球自转的线速度大小为v 2,向心加速度大小为a 2,则 答案:B3(2015宁德期末).一个半径是地球a 倍、质量是地球b 倍的行星,它的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度的比值为 A .a b B .b a C .ab D .2ab 答案:A18(2015保定期末).据每日邮报2014年4月目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler-186f 观测:该行星自转周期为T;宇航员在该行星(引力视为恒力),落地时间为tA .该行星的第一宇宙速度为RT πB.宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于C .该行星的平均密度为D 答案:B16(2015r ,运动周期为T ,地球半径为RA M=2324GT R πC g=22324RT r π答案:D15(20152017年实现月面无人采样返回,为载人登月及月球基地选址做准备。