天體運動總結(jié)

1、天體運動總結(jié)17/14一、處理天體運動的基本思路Mm1利用天體做圓周運動的向心力由萬有引力提供，天體的運動遵循牛頓第二定律求解，即GMm=ma,其中a_V2_r2ncc2r=(T)2r,該組公式可稱為“天上”公式2. 利用天體表面的物體的重力約等于萬有引力來求解，即G囂=mg,gR2=GM，該公式通常被稱為黃金代換式該式可稱為“人間”公式合起來稱為“天上人間”公式二、對開普勒三定律的理解開普勒行星運動定律1所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上。2對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。3所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相

2、等此比值的大小只與有關(guān)，在不同的星系中，此比值是不同的(R3=k)1開普勒第一定律說明了不同行星繞太陽運動時的橢圓軌道是不同的，但有一個共同的焦點2行星靠近太陽的過程中都是向心運動，速度增加，在近日點速度最大；行星遠(yuǎn)離太陽的時候都是離心運動，速度減小，在遠(yuǎn)日點速度最小a33開普勒第三定律的表達(dá)式為T-=k，其中a是橢圓軌道的半長軸，T是行星繞太陽公轉(zhuǎn)的周期，kT2是一個常量，與行星無關(guān)但與中心天體的質(zhì)量有關(guān)三、開普勒三定律的應(yīng)用1開普勒定律不僅適用于行星繞太陽的運轉(zhuǎn)，也適用于衛(wèi)星繞地球的運轉(zhuǎn)a32.表達(dá)式T-=k中的常數(shù)k只與中心天體的質(zhì)量有關(guān)如研究行星繞太陽運動時，常數(shù)k只與太T2陽的質(zhì)量有

3、關(guān)，研究衛(wèi)星繞地球運動時，常數(shù)k只與地球的質(zhì)量有關(guān).四、太陽與行星間的引力1模型簡化：行星以太陽為圓心做勻速圓周運動，太陽對行星的引力提供了行星做勻速圓周運一、太陽與行星間的引力2萬有引力的三個特性(1) 普遍性：萬有引力不僅存在于太陽與行星、地球與月球之間，宇宙間任何兩個有質(zhì)量的物體之間都存在著這種相互吸引的力(2) 相互性：兩個有質(zhì)量的物體之間的萬有引力是一對作用力和反作用力，總是滿足牛頓第三定律(3) 宏觀性：地面上的一般物體之間的萬有引力很小，與其他力比較可忽略不計，但在質(zhì)量巨大的天體之間或天體與其附近的物體之間，萬有引力起著決定性作用五萬有引力和重力的關(guān)系1.萬有引力和重力的關(guān)系如圖

4、62、33所示，設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,A處物體的質(zhì)量為m,則物體受到地球的吸引力為F,方向指向地心0,由萬有引力公式得尺=癢引力F可分解為FF2兩個分力，其中片為物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運動的向心力F,F就是物體的重力mgn2GMmrT,2.近似關(guān)系：如果忽略地球的自轉(zhuǎn)，則萬有引力和重力的關(guān)系為：mg=g為地球表面的重力加速度關(guān)系式mg二GMm/R2即GM二gr23隨高度的變化：在高空中的物體所受到的萬有引力可認(rèn)為等于它在高空中所受的重力mg'=G（rMi）2,在地球表面時mg=GRm,所以在距地面h處的重力加速度g'=（Rjh）2g六天體質(zhì)量和密度的計算（一）“天體自身求解

5、”若已知天體（如地球）的半徑R和表面的重力加速度g,根據(jù)物體的重力近似等于天體對物體的引力，得1=曙，解得天體質(zhì)量為”=晉，因g、R是天體自身的參量,故稱“自力更生法”“借助外援法”借助繞中心天體做圓周運動的行星或衛(wèi)星計算中心天體的質(zhì)量，常見的情況:Mm/2n、24n2r3Gr=m（jY_JrM=_g曠，已知繞行天體的r和T可以求M.觀測行星的運動，計算太陽的質(zhì)量；觀測衛(wèi)星的運動，計算行星的質(zhì)量。（二）若天體的半徑為R,則天體的密度P=嚴(yán)3nR34n233nr3將M=d代入上式可得P=誌特殊情況，當(dāng)衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運動時，其軌道半徑r可認(rèn)為等于天體半徑R,則p=GJ七、四個重要結(jié)論：設(shè)質(zhì)量為m

6、的天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運動.（1）由癢=10秋=r，r越大，v越小.r越大，3越小Mm(2n2由空=(Jr*T=2r越大，T越大.Mm由GT2=ma向得aGM向燈r越大，a向越小Mm(2) 由G=m32r得3=r2以上結(jié)論可總結(jié)為“一定四定，越遠(yuǎn)越慢”.八.、人造衛(wèi)星、宇宙航行的相關(guān)問題1. 發(fā)射速度與環(huán)繞速度人造衛(wèi)星的發(fā)射速度隨著發(fā)射高度的增加而增大，最小的發(fā)射速度為v=GM='gR=7.9km/s,即第一宇宙速度，它是人造衛(wèi)星在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度.由v=罕可知，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑越大，環(huán)繞速度越小，所以第一宇宙速度v=7.

7、9km/s是最小的發(fā)射速度也是最大的環(huán)繞速度.2. 穩(wěn)定運行和變軌運行穩(wěn)定運行：衛(wèi)星繞天體穩(wěn)定運行時，由譽=加，得v=號，由此可知，軌道半徑r越大，衛(wèi)星的速度越小.變軌運行：當(dāng)衛(wèi)星由于某種原因，其速度v突然變化時，F(xiàn)萬和m不再相等，速度不能再根據(jù)”=：'號坯來確定大小.如：v2(1) 當(dāng)v減小時，F(xiàn)血一時，衛(wèi)星做近心運動，衛(wèi)星軌道半徑r減小，軌跡變?yōu)闄E圓；萬rv2(2) 當(dāng)v增大時，F(xiàn)萬m；時，衛(wèi)星做離心運動，衛(wèi)星軌道半徑r增大，軌道變?yōu)闄E圓.V23. 兩種特殊衛(wèi)星Mm(1)近地衛(wèi)星:衛(wèi)星軌道半徑約為地球半徑,受到的萬有引力近似為重力，故有GMm=mg=mR，=7.9km/s.(2)地

8、球同步衛(wèi)星：相對于地面靜止的人造衛(wèi)星，它的周期T=24h.所以它只能位于赤道正上方某一確定高度h,h=(G4MT2)3-R3.6x104km,故世界上所有同步衛(wèi)星的軌道均相同，但它們的質(zhì)量可以不同.四個特點:A. 軌道取向一定:運行軌道平面與地球赤道平面共面B. 運行方向一定:與地球自轉(zhuǎn)方向相同C. 運行周期一定:與地球自轉(zhuǎn)周期一樣D. 運行速率、角速度一定4人造衛(wèi)星的向心加速度、線速度、角速度、周期與半徑怦系Mm<G7T=mav2mrms2rmT2ra=羋孚(r越大，a越小)v=GM(r越大，v越小)co=GM&越大，s越小)T=4n2r3Gm&越大，T越大）5. 人造

9、衛(wèi)星的超重與失重(1) 人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時，有一段加速運動；在返回地面時，有一段減速運動，這兩個過程加速度方向均向上，因而都是超重狀態(tài).(2) 人造衛(wèi)星在沿圓軌道運行時，由于萬有引力提供向心力，所以處于完全失重狀態(tài)，在這種情況下凡是與重力有關(guān)的力學(xué)現(xiàn)象都會停止發(fā)生，因此，在衛(wèi)星上的儀器，凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能使用.同理，與重力有關(guān)的實驗也將無法進(jìn)行.6. 同步衛(wèi)星發(fā)射過程中的"4個速率”的大小關(guān)系如圖2所示,設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道1上a點的速率為v1,在橢圓軌道2經(jīng)過a點的速率為v2,在橢圓軌道2經(jīng)過b點的速率為v3,在圓軌道3經(jīng)過b點的速率為v4,比較這4個速率的大小關(guān)系.(

10、1) 圓軌道上衛(wèi)星速率的比較在圓軌道上衛(wèi)星以地心為圓心做勻速圓周運動,設(shè)地球質(zhì)量為M,衛(wèi)星質(zhì)量為m,由衛(wèi)星所受的萬有引力提供向心力，即GMm/r2=mv2/r得v=(GM/r)1/2說明衛(wèi)星離地面越高，速率越小，故V1>V4.(2)橢圓軌道上近地點和遠(yuǎn)地點衛(wèi)星速率的比較當(dāng)衛(wèi)星在橢圓軌道2上運行時，由機械能守恒定律可知，衛(wèi)星在近地點的速率大于衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點的速度，即v>v23.(3) 火箭點火前、后衛(wèi)星速率的比較在近地點(a點),衛(wèi)星的火箭開始點火加速,點火加速后衛(wèi)星的速率大于點火前的速率.故在橢圓軌道2經(jīng)過a點的速率為V2大于衛(wèi)星在近地圓軌道1上a點的速率為V1,即篤>V1；同

11、理,衛(wèi)星在圓軌道3經(jīng)過b點的速率為V4大于在橢圓軌道2上經(jīng)過b點的速率為V3,即”4>V3；所以4個速率的關(guān)系為V2>V1>V4>V3九、兩個半徑一一天體半徑R和衛(wèi)星軌道半徑r的比較衛(wèi)星的軌道半徑是天體的衛(wèi)星繞天體做圓周運動的圓的半徑，所以r=R+h當(dāng)衛(wèi)星貼近天體表面運動時，h-0,可近似認(rèn)為軌道半徑等于天體半徑.十、雙星系統(tǒng)問題雙星模型：兩星相對位置保持不變，繞其連線上某點做勻速圓周運動(1) 兩星之間的萬有引力提供各自所需的向心力(2) 兩星繞某一圓心做勻速圓周運動的繞向相同，角速度、周期相同(3) 兩星的軌道半徑之和等于兩星之間的距離十一、加速度問題1求星球表面的

12、重力加速度在星球表面處萬有引力等于或近似等于重力，則：GMRm=mg，所以g=GM(R為星球半徑，M為星球質(zhì)量).由此推得兩個不同天體表面重力加速度的關(guān)系為：&=亞Mg2R12M22求某高度處的重力加速度若設(shè)離星球表面高h(yuǎn)處的重力加速度為gh，則：GRm&nmg%，所以gh=R+歸，可見隨高度的增加重力加速度逐漸減小由此推得星球表面和某高度處的重力加速度關(guān)系為：gh=R2g(R+h)21衛(wèi)星繞地球運動的向心加速度和物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度比較種類項目衛(wèi)星的向心加速度物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度產(chǎn)生萬有引力萬有引力的一個分力(另一分力為重力)方向指向地心垂直指向地軸大小a=g=r

13、2（地面附近aa=co2r，其中r為地面上某點到地軸的地球近似為g）距離變化隨物體到地心距離r的增大而減小從赤道到兩極逐漸減小十二、三種宇宙速度1第一宇宙速度（環(huán)繞速度）對于近地人造衛(wèi)星，軌道半徑近似等于地球半徑尺，衛(wèi)星在軌道處所受的萬有引力F近似等于引衛(wèi)星在地面上所受的重力mg,這樣有重力mg提供向心力，即mg=mv2/R,得v=gR,把g=98m/s2,R=6400km代入，得v=7.9km/s.要注意v=；'gR僅適用于近地衛(wèi)星可見7.9km/s的速度是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運動具有的速度，我們稱為第一宇宙速度，也是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度.而對于環(huán)繞地球運動的

14、人造地球衛(wèi)星，由牛頓第二定律得GMMm=mVr2,故vGM，可見r越大，v越小，所以當(dāng)r最小等于地球半徑R時，v=7.9km/s，故第一宇宙速度也是最大環(huán)繞速最大度.2 第二宇宙速度（脫離速度）v=112km/s是使物體掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運行的人造衛(wèi)星或飛到其他行星上去的最小發(fā)射速度當(dāng)112km/sWv<167km/s時，衛(wèi)星脫離地球束縛，成為太陽系的一顆“小行星”3 第三宇宙速度（逃逸速度）v=167km/s是使物體掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的宇宙空間去的最小發(fā)射速度當(dāng)心167km/s時，衛(wèi)星脫離太陽的引力束縛，運動到太陽系以外的宇宙空間中去.【練習(xí)1】1（多選）發(fā)射

15、地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再一次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖2所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是（BD）A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的速度D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的速度小于它在軌道3上經(jīng)過P點時的速度2（多選）已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G.有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（BD）3/G

16、MT2a.衛(wèi)星距地面的高度為、jGMTB. 衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度C. 衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為GrRRmD. 衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度3. （雙星問題）兩顆靠得很近的恒星稱為雙星，這兩顆恒星必須各以一定的速率繞某一中心轉(zhuǎn)動，才不至于因萬有引力作用而吸引在一起，已知雙星的質(zhì)量分別為m和m2，相距為L,求：（1）雙星轉(zhuǎn)動中心的位置；（2）雙星的轉(zhuǎn)動周期.解析：設(shè)雙星的轉(zhuǎn)動中心與其中一顆恒星（質(zhì)量為m?的距離為x,它們做圓周運動的向心力為雙星之間的萬mm4n2有引力，所以它們的向心力大小相等，轉(zhuǎn)動的周期相同.根據(jù)牛頓第二定律，對雙星分別列方程，有：G-=mL21T2

17、X,mm4n2Gf=m2芯D，om1m2m聯(lián)立，得：x=L.m十m12將問的X值代入，可解得T=2nLL(m+m)G124. （衛(wèi)星共線）如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星，另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為叫，地球表面的重力加速度為g，O為地球中心.（1）求衛(wèi)星B的運行周期；（2）如衛(wèi)星B的繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距門:h卜-裁在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時間，它們再一次相距最近？解析：由題目情景知，rA>rB，所以叭<%最近（O、B、A（1）地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力，故對衛(wèi)星B有4n2

18、G(R+h)2=mTB(R+h)，MmMmRT=mg,聯(lián)立以上兩式得(R+h)3gR2由題意得（叫一®0）t=2n,又因為®b=ttbgR2(R+h)3,5. （多選）2009年5月，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(jìn)入橢圓軌道II，B為軌道II上的一點，如圖所示.關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的是（ABC）A.在軌道II上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B.C.在軌道II上運動的周期小于在軌道I上運動的周期在軌道II上經(jīng)過A的速度小于在軌道I上經(jīng)過A的速度D.在軌道II上經(jīng)過A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過A的加速度6. 月球與地球質(zhì)量之比約為1

19、：80.有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點O做勻速圓周運動.據(jù)此觀點，可知月球與地球繞O點運動的線速度大小之比約為A.1:6400B.1:80C.80:1D.6400:17. 我國發(fā)射的“天宮一號”和“神舟八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為350km,“神舟八號”的運行軌道高度為343km.它們的運行軌道均視為圓周，貝9（）A. “天宮一號”比“神舟八號”速度大B“天宮一號”比“神舟八號”周期長C“天宮一號”比“神舟八號”角速度大D“天宮一號”比“神舟八號”加速度大8. （多選）下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是（）A. 它的周期與地球自

20、轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇，高度增大，速度減小B. 它的周期、高度、速度都是一定的C. 我們國家發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點在北京上空D. 我國發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星也定點在赤道上空9. （多選）火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是（AB）A.火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面小B.火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長C.火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大10宇航員在月球上做自由落體實驗，將某物體由距月球表面高h(yuǎn)處釋放，經(jīng)時間t后落到月球表面（設(shè)月球半徑為R）。據(jù)上述信息推斷，飛船在月球表面附近繞

21、月球做勻速圓周運動所必須具有的速率為D）A.C姮Ct11. （多選）如圖所示，有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運動，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為片，B行星的周期為T2,在某一時刻兩行星相距最近，貝y（BD）A.經(jīng)過時間t=T1+T2，兩行星再次相距最近TTb.經(jīng)過時間t=TTTT-，兩行星再次相距最近T2_T1T+TC.經(jīng)過時間t=右2,兩行星相距最遠(yuǎn)TTD經(jīng)過時間tp(丁耳)兩行星相距最遠(yuǎn)12. 人造衛(wèi)星離地面距離等于地球半徑R設(shè)地面的重力加速度為g,則衛(wèi)星的運行速度v是多少？(v)(黃金代換的應(yīng)用)13恒星演化發(fā)展到一定階段，可能成為恒星世界的“侏儒”一一中子星.中子星的半徑較小，一般

22、在720km,但它的密度大得驚人.若某中子星的半徑為10km,密度為1.2x1017kg/m3，那么該中子星上的第一宇宙速度約為(D)A. 7.9km/sB.16.7km/sC.2.9x104km/sD.5.8x104km/s14. 我國第一顆繞月探測衛(wèi)星一“嫦娥一號”于07年10月24日發(fā)射升空，是繼人造地球衛(wèi)星和載人航天之后，我國航天事業(yè)發(fā)展的又一個里程碑.設(shè)該衛(wèi)星貼近月球表面運行的軌道是圓形的，且已知月球質(zhì)量約為地球質(zhì)量的右，月球半徑約為地球半徑的4地球上的第一宇宙速度約為7.9km/s,則該探月衛(wèi)星繞月運行的速率約為(A)A.1.8km/sB. 11km/sC.17km/sD.36km

23、/s15. 如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆行星，a和b的質(zhì)量相等，且小于c的質(zhì)量，則(ABD)A. b所需向心力最小B. b、c的周期相等且大于a的周期C. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D. b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度16.已知地球的半徑是6.4x106m,地球的自轉(zhuǎn)周期是24h,地球的質(zhì)量是5.89x1024kg，引力常量G=6.67x1011Nm2/kg2，若要發(fā)射一顆地球同步衛(wèi)星，試求：(1) 地球同步衛(wèi)星的軌道半徑r；(2) 地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度v,并與第一宇宙速度比較大小關(guān)系.17.已知地球半徑為R地球表面重力加速度為g,萬

24、有引力常量為G,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1) 求地球的質(zhì)量M；(2) 求地球的第一宇宙速度v；【練習(xí)2】1、行星沿橢圓軌道運行，遠(yuǎn)日點離太陽的距離為a,近日點離太陽的距離為b,過遠(yuǎn)日點時行星的速率為叫則過近日C.vb=avD.vb=(3) 若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動且運行周期為T求衛(wèi)星距離地面的高度h。2、太陽系中的第二大行星一土星的衛(wèi)星眾多，目前已發(fā)現(xiàn)達(dá)數(shù)十顆。下表是有關(guān)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六兩顆衛(wèi)星的一些參數(shù)。則兩衛(wèi)星相比較，下列判斷正確的是（ABC）衛(wèi)星距土星的距離km半徑/km質(zhì)量/kg發(fā)現(xiàn)者發(fā)現(xiàn)日期土衛(wèi)五5270007652.49x1021卡西尼1672土衛(wèi)六122200025751.35x

25、1023惠更斯1655A. 土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)周期更小B.土星對土衛(wèi)六的萬有引力更大C. 土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)角速度大D.土衛(wèi)五的公轉(zhuǎn)線速度小3、火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知（D）A. 太陽位于木星運行軌道的中心B. 火星和木星繞太陽運行的速度大小始終相等C. 相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積D. 火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的二次方等于它們軌道半長軸之比的三次方4、太陽與地球一顆小行星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑是地球公轉(zhuǎn)半徑的4倍，則這顆小行星運行速率是地球運行速率的（）A. 4倍B.2倍C.0.5倍D.16倍5、某一人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓

26、周運動，其軌道半徑為月球軌道半徑的1/3.則此衛(wèi)星運行的周期大約是（）A.1天4天之間B.4天8天之間C.8天16天之間D.16天20天之間6、兩顆行星的質(zhì)量分別為ml和m2,它們繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2,若它們只受太陽引力的作用，那么這兩顆行星的向心加速度之比為（）A. 1B.m2r1/m1r2C.m1r2/m2r1D.仔/廠“7、設(shè)想人類開發(fā)月球，不斷把月球上的礦藏搬到地球上，假定經(jīng)過長時間開采后，地球仍可看成均勻球體，月球仍沿開采前的圓軌道運動。僅考慮地球和月球質(zhì)量變化的影響，則與開采前相比（）A. 地球與月球的萬有引力將變大B.地球與月球間的萬有引力將變小C.月球繞地球運動

27、的周期為變長D.月球繞地球運動的周期將變短8.如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A. 甲的向心加速度比乙的小B. 甲的運行周期比乙的小C. 甲的角速度比乙的大D. 甲的線速度比乙的小9. 兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動，現(xiàn)測得兩星中心距離為R,其運動周期為八求兩星的總質(zhì)量.10. 設(shè)太陽質(zhì)量為M,某行星繞太陽公轉(zhuǎn)周期為門軌道可視作半徑為r的圓。已知萬有引力常量為G,則描述該行星運動的上述物理量滿足（）A. GM=4兀2r3/T2B. GM=4兀2r2/T2C. GM=4兀

28、2r3/T3D. GM=4nr3/T211. 太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動當(dāng)?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)家稱為“行星沖日"，據(jù)報道,2014年各行星沖日時間分別為：1月6日木星沖日;4月9日火星沖日;5月11日土星沖日;8月29日海王星沖日;10月8日天王星沖日。已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示,則下列判斷正確的是（BD）地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930A. 各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B. 在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C. 天王星相鄰兩次沖日的時

29、間間隔為土星的一半D. 地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短12、飛船沿半徑為R的圓周繞地球運動，其周期為T.如果飛船要返回地面，可在軌道上的某一點A處，將速率降低到適當(dāng)數(shù)值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運動，橢圓軌道和地球表面在B點相切，如圖所示.如果地球半徑為肌，求飛船由A點到B點所需要的時間.13、2011年8月，"嫦娥二號”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家。如圖所示，該拉格朗日點位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運動。則此飛行器的（AB）A. 線速度大于地球的

30、線速度B. 向心加速度大于地球的向心加速度'-'C. 向心力僅有太陽的引力提供D. 向心力僅由地球的引力提供-'14、太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖象.圖中坐標(biāo)系的橫軸是lg（T/T。），縱軸是lg（R/R。）；這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑，TO和R分別是水星繞太陽運行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是（B）15、火箭內(nèi)平臺上放有測試儀器，火箭從地面啟動后，以加速度g/2豎直向上做勻加速運動，升到某一高度時，測試儀對平臺的壓力為啟動前壓力的118.已知地球的半徑為R

31、,求火箭此時離地面的高度.（g為地面附近的重力加速度）16、質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運動視為勻速圓周運動。已知月球質(zhì)量為M,月球半徑為月球表面重力加速度為g,引力常量為G,不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的（AC）A. 線速度v=7GM/RB. 角速度e=VgRC. 運行周期T=2nVR/gD. 向心加速度a=GM/R217、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d.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（A）A.1-d/RB.1+d/RC.（R-d）:/R2D.RR-df18、一行星繞恒星做圓周運動，由天文觀

32、測可得，其運行的周期為T,高中物理,一行星繞恒星做圓周運動,由天文觀測可得，其運行的周期為T,速度為V,引力常量為G,則A,恒星的質(zhì)量為V3T/2nGB,行星的質(zhì)量為4n2V3/GT2C,行星運動的軌道半徑為vT/2nD,行星運動的加速度為2nv/T19、設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T，質(zhì)量為M,引力常量為G,假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，半徑為R。同一物體在南極和赤道水平面上靜止時所受到的支持力之比為（）GMT1GMT2-47?+A住曲-S或B&筒十4礦CGMT1DGMT120、小行星繞恒星運動，恒星均勻地向四周輻射能量質(zhì)量緩慢減小,可認(rèn)為小行星在繞恒星運動一周的過程中近似做圓周運動。則經(jīng)過

33、足夠長的時間后川、行星運動的（）A.半徑變大B.速率變大C.角速度變大D.加速度變大21、宇航員站在一星球表面上的某高處，沿水平方向拋出一小球，經(jīng)過時間r,小球落到星球表面,測得拋出點與落點之間的距離為厶.若拋出時的初速度增大到原來的2倍，則拋.：口二電出點與落點之間的距離為3VL.已知兩落點在同一水平面上，該星球的半徑為R，引力常數(shù)為G.求該星球的第一宇宙速度。22、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初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）求該星球表面附近的重力加速度g&

34、#39;；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.23、假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體。已知地球表面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)的周期為人引力常量為G.地球的密度為（）:牌g；l?ryn:br:皿仆At2BH'了C1；:'三Dj2?-?24、冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)。質(zhì)量比約為7:1,同時繞它們連線上某點0做勻速圓周運動。由此可知，冥王星繞0點運動的（）A.軌道半徑約為卡戎的1/7B.角速度大小約為卡戎的1/7C.線速度大小約為卡戎的7倍D.向心力大小約為卡戎的7倍25、火星探測

35、項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目。假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行的周期T1,神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運行周期為T2,火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p,火星半徑與地球半徑之比為q,則T1與T2之比為（）A.V（pq）3B.V（1/pq3）C.V（p/q3）D.V（q3/p）26、用m表示地球通信衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量，h表示它離地面的高度，R0表示地球的半徑，g0表示地球表面處的重力加速度，表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通信衛(wèi)星所受到的地球?qū)λ娜f有引力的大小是()A等于0B等于mR02g0/(RO+h)2C等于3V(mR02g0e04)D以上結(jié)果均不對

36、27、在圓軌道上質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為g,則()A.衛(wèi)星運動的速度為V2RgB.衛(wèi)星運動的周期為4nV(2R/g)C.衛(wèi)星運動的加速度為1/2gD.衛(wèi)星的角速度為1/4mRg時,28、(2013-邵陽模擬)如題圖所示同步衛(wèi)星離地心距離為廠，運行速率叫，加速度為珀，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為。2,第宇宙速度為女地球的半徑為R,則下列比值中正確的是()a1/a2=r/Ra1/a2=(R/r)2v/v2=r/RjJwfYR/A.B.C.D.29、研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未