天體運動經(jīng)典例題含答案

1、1 .人造地球衛(wèi)星做半徑為r,線速度大小為v的勻速圓周運動。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉淼内霰逗?，運動半徑為,線速度大小為?！窘馕觥坑蒅Mm_m2r可知，角速度變?yōu)樵瓉淼?倍后，半徑變?yōu)?r,由vr可知，角速度變?yōu)樵璻4來的半倍后，線速度大小為號?！敬鸢浮?r,考v2 .一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為v0假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為N0，已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為2424a.mv-B.mv-c,NV-D.NV-GNGNGmGm【解析】衛(wèi)星在行星表面附近做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有/

2、2GMmm/L,宇航員在行星表面用彈簧測力計測得質(zhì)量為m的物體的重為N,則GMN,解得RRR4M=mv_,B項正確?！敬鸢浮緽GN3 .如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動。下列說法正確的是A.太陽對小行星的引力相同B.各小行星繞太陽運動的周期小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值第15噩圖【答案】C【解析】根據(jù)行星運行模型，離地越遠(yuǎn)，線速度越小，周期越大，角速度越小，向心加速度等于萬有引力加速度，越遠(yuǎn)越小，各小行星所受萬有引

3、力大小與其質(zhì)量相關(guān)，所以只有C項對。4 .宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計)(1)求該星球表面附近的重力加速度g'.；董(2)已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4,求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星：M地.答案(1)2m/s2(2)1：802vo2Vo解析（1）在地球表面豎直上拋小球時，有t=g,在某星球表面豎直上拋小球時，有5t=g'1g所以g=5=2m/s22Mm 砥 gR后匚、M星一2-mg,得 M-

4、,所以一-(2)由 G RG M 地g'R2 1gR25(4)21805 .關(guān)于卡文迪許扭秤實驗對物理學(xué)的貢獻，下列說法中正確的是A.發(fā)現(xiàn)了萬有引力的存在C.開創(chuàng)了用實驗研究物理的科學(xué)方法B.解決了微小力的測定問題D.驗證了萬有引力定律的正確性答案，BD解析：卡文迪許扭秤實驗對物理學(xué)的貢獻是；解決了微小力的測定問題.驗證了萬有引力定律的正確性.選項BD正確。6 .假設(shè)地球是一半徑為R.質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為do已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為C.【答案】A【解析】在地球表面mg GR2m，3MR ,所以gG2R2對球內(nèi)物體的引

5、力為零，所以在深為d的礦井內(nèi)mgM /曰2 m ,得R d3GRd所以放號7 .2012年6月18日，搭載著3位航天員的神舟九號飛船與在軌運行的天宮一號“牽手”，順利完成首次載人自動交會對接。交會對接飛行過程分為遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段、自主控制段、對接段等階段，圖示為“遠(yuǎn)距離導(dǎo)引”階段。下列說法正確的是A在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引階段，神舟九號向前噴氣B在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣C.天宮一-神九組合體繞地球作做速圓周運動的速度小于7.9km/sD.天宮一一神九組合體繞地球做勻速圓周運動的速度大于7.9km/s管案.BC解析工在遠(yuǎn)距離導(dǎo)引階段，神舟九號向后噴氣加速，選項B正碉A錯誤；天宮一一神九組合體繞地球作做

6、速圓周運動的速度小于，9k面片，選項C正確D錯誤口8 .航天飛機在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道I進入橢圓軌道n,B為軌道n上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有在軌道n上經(jīng)過A的速度大于經(jīng)過B的速度(B)在軌道n上 A點減速速能可能進入軌道1(C)在軌道n上運動的周期小于在軌道I上運動的周期(D)在軌道n上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度勒道/軌道以答案：C9 .如圖是“嫦娥一號”奔月示意圖 ，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進入地月車t移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并開展對月球的探測.下列說法正確的是A.發(fā)射“嫦娥一號”的

7、速度必須達(dá)到第三宇宙速度B.在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)C衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比D.在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力月亮I他n轉(zhuǎn)林軌道,其發(fā)射速度必須達(dá)到第二宇宙速度答案C解析“嫦娥一號”要想脫離地球的束縛而成為月球的衛(wèi)星若發(fā)射速度達(dá)到第三宇宙速度“嫦娥一號”將脫離太陽系的束縛，故選項A錯誤；在繞月球運動時，月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力完全提供向心力2Mm 4 兀 r，則 G m,T 2r2 T2,即衛(wèi)星周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)GM故選項B錯誤；衛(wèi)星所受月球的引力FGMm，故選項C正確；在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力小r于受月球的引力，故選項D錯誤.10

8、 .假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面的重力加速度在兩極的大小為g0,在赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為 T,引力常數(shù)為G,則地球的密度為:GT2助11.一物體靜置在平均密度為P的球形天體表面的赤道上.已知萬有引力常量G,若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為（）3Gp *【答案】D12 .關(guān)于萬有引力常量G下列說法正確的是（）A.在不同星球上，G的數(shù)值不一樣B.在不同的單位制中，G的數(shù)值一樣C.在國際單位制中,G的數(shù)值等于兩個質(zhì)量各1g的物體，相距1m時的相互吸引力D.在國際單位制中,川山?G的單位是【答案】D13 .關(guān)于萬有引力常量，下列說法正確的是（）A

9、.萬有引力常量是兩個質(zhì)量為1kg的物體相距1m時的相互吸引力B.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時，給出了萬有引力常量的值C.萬有引力常量的測出，不能證明萬有引力的存在D.萬有引力常量的測定，使人們可以測出天體的質(zhì)量【答案】CD14 .卡文迪許利用如圖所示的扭秤實驗裝置測量了引力常量G為了測量石英絲極微的扭轉(zhuǎn)角，該實驗裝置中采取使“微小量放大”的主要措施（）A、減小石英絲的直徑B、增大T型架橫梁的長度C利用平面鏡對光線的反射D、增大刻度尺與平面鏡的距離【答案】CD15 .a是地球赤道上一幢建筑，b是在赤道平面內(nèi)作勻速圓周運動、距地面9.6X106m的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，某一時刻b、c剛好位于a的正上方

10、（如圖甲所示），經(jīng)48h,a、b、c的大致位置是圖乙中的（取地球半徑R=6.4X106m地球表面重力加速度g=10m/s2,兀=J10）堂oI甲【答案】B200km,運用周期127分鐘.若還知道引16 .據(jù)媒體報道，嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道，軌道高度力常量和月球平均半徑，僅利用以上條件不能求出的是(C.衛(wèi)星繞月球運行的速度D .衛(wèi)星繞月運行的加速度A.月球表面的重力加速度B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力蜉二工：第一種形式下,由無有弓力定律隹牛自五第二定律，疼【答案】B17 .嫦娥二號”是我國月球探測第二期工程的先導(dǎo)星.若測得“嫦娥二號”在月球(可視為密度均勻的球體)V=-nR5表面附近圓形軌道運

11、行的周期T,已知引力常數(shù)G,半徑為R的球體體積公式W，則可估算月球的()A.密度B.質(zhì)量C.半徑D.自轉(zhuǎn)周期【答案】A18 .宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個項點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行。設(shè)每個星體的質(zhì)量均為m。(1)試求第一種形式下，星體運動的線速度和周期。(2)假設(shè)兩種形式星體的運動周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？(2)第二相弓臼萬百引之

12、定律和二位第二定理得一-一(19 .黑洞是一種密度極大的星球.從黑洞出發(fā)的光子，在黑洞引力的作用下，都將被黑洞吸引回去，使光子不能到達(dá)地球，地球上觀察不到這種星體，因此把這種星球稱為黑洞，假設(shè)有一光子恰好沿黑洞表面做周期為T的勻速圓周運動，.則此黑洞的平均密度p為多少？（已知萬有引力常量為G）試題分析：子君看黑洞表面做勻速圓周運動，受到的黑洞的萬有引力提供向心力，由萬有引力，密度公式：0 =正，聯(lián)立以上廣J/m4/心G二mR定律得：燈廣R有里洞的體粗公式:_3jt三式解得黑洞的平均密度；"二色20 .石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料，其超高強度及超強導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使

13、21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。用石墨烯制作超級纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀(jì)實現(xiàn)。科學(xué)家們設(shè)想，通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿著這條纜繩運行，實現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物資交換。若“太空電梯”將貨物從赤道基站運到距地面高度為hl的同步軌道站，求軌道站內(nèi)質(zhì)量為ml的貨物相對地心運動的動能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為3,地球半徑為R。當(dāng)電梯倉停在距地面高度h2=4R的站點時，求倉內(nèi)質(zhì)量m2=50kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g=10m/s2,地球自轉(zhuǎn)角速度co=7.3X10-5rad/s,地球半徑R=6.4x103kmo解：（1）設(shè)貨