課標(biāo)卷天體問題與變式訓(xùn)練

22課標(biāo)卷天體問題與變式訓(xùn)練1．天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期．由此可推算出（）.行星的質(zhì)量.行星的半徑.恒星的質(zhì)量.恒星的半徑2．天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星．雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍．利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為，兩顆恒星之間的距離為，試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.（引力常量為）3.地球和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都可以看作是圓形的.已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.倍2，則木星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的線速度之比約為（）.太陽(yáng)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(lái)描述這些行星運(yùn)動(dòng)所遵從的某一規(guī)律的圖象.圖中坐標(biāo)系的橫軸是ig（L）,縱軸是lg（M）”這里和分別是行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期TR00和相應(yīng)的圓軌道半徑， 和 分別是水星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和相應(yīng)的圓軌道半徑.下列幅圖中正確的是（）.衛(wèi)星電話信號(hào)需要通過地球衛(wèi)星傳送.如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需要最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為x,運(yùn)動(dòng)周期約為天，地球半徑約為，無(wú)線電信號(hào)的傳播速度為X）（）.假設(shè)地球是一半徑為、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)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（ ）.1)2.1)2(R)27.目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小.若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是（）.衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小.由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小.由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小.年月 日，神州九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面 的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下面說法正確的是（ ）.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加.如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低.航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用9.太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)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(bào)道，201年4各行星沖日時(shí)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(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示，則下列判斷正確的是（）地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930.各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象.在201年5內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日.天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短0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，赤道的大小為；地球自轉(zhuǎn)的周期為，引力常量為.則地球的密度為（）3兀 g—g 3兀 g 3兀 3兀g一? 0 ? 0 ?-0GT2g GT2g—gGT2 GT2g00i（ 春?順慶區(qū)校級(jí)期中）天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某恒星有一顆行星在圓形軌道上繞其運(yùn)動(dòng)，并測(cè)出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期，引力常量已知，由以上數(shù)據(jù)可推算出（）.行星的質(zhì)量.行星的平均密度.恒星的質(zhì)量.恒星的平均密度（?大連模擬）天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為，兩顆恒星的質(zhì)量不相等，它們之間的距離為，引力常量為.關(guān)于雙星系統(tǒng)下列說法正確的是（）.兩顆恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為r .兩顆恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等2.雙星中質(zhì)量較大的恒星線速度大 .這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量為4兀2r3GT2（春?武漢月考） 年月日，當(dāng)今世界最杰出的理論物理學(xué)家霍金迎來(lái)歲生日.霍金認(rèn)為，未來(lái)100年0內(nèi)，人類可能移居火星.火星和地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都可以看作是圓形的.若火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑的倍，則火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的（ ）.線速度之比是工 .角速度之比是工vk vk3.周期之比是、k? .周期之比是-L=k314“（行星沖日”是指太陽(yáng)系中某一地球公轉(zhuǎn)軌道以外的行星在繞日公轉(zhuǎn)過程中運(yùn)行到與地球、太陽(yáng)成一直線的狀態(tài)，而地球恰好位于太陽(yáng)和外行星之間的一種天文現(xiàn)象.設(shè)某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可r視為圓，地球軌道半徑與該行星軌道半徑的比值為一=a,則該行星發(fā)生相鄰兩次沖日現(xiàn)象的時(shí)間1 2r間隔是（）1年 1年1年1年TOC\o"1-5"\h\z3 3 2 21—a2 1+a2 1—a3 1+a3（?楊浦區(qū)一模）衛(wèi)星電話信號(hào)需要通地球同步衛(wèi)星傳送，如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)：地球半徑約為 ，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為地球半徑的60倍）（ ）假設(shè)地球是一半徑為、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零.礦井底部和地面上距地面高度為處的重力加速度大小之比為（）—d （1+h）2 （1—d）（1+h）2 （1+d）（1—h）2R R RR RR（?商丘三模）目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變?。粜l(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷不正確的是（）.由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小.衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小.氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，但機(jī)械能減?。?自貢模擬） 年月日時(shí)分，搭載聶海勝、張曉光、王亞平名航天員的神舟十號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面 的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)第次載人空間交會(huì)對(duì)接.對(duì)接軌道所在空間存在極其稀薄的大氣，下列說法正確的是（）.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間.對(duì)接前，“神舟十號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速.由于稀薄空氣，如果不加干預(yù)，天宮一號(hào)將靠近地球.當(dāng)航天員王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課不動(dòng)時(shí)，她受平衡力作用（ 秋?唐山月考）太陽(yáng)系各行星可近似看成在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).設(shè)天王星公轉(zhuǎn)周期為，公轉(zhuǎn)半徑為；地球公轉(zhuǎn)周期為，公轉(zhuǎn)半徑為.當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\(yùn)行到太陽(yáng)11 22兩側(cè)，且三者排成一條直線時(shí)，忽略二者之間的引力作用，萬(wàn)有引力常量為，下列說法正確的是（）.天王星公轉(zhuǎn)速度大于地球公轉(zhuǎn)速度.地球與天王星相距最近至少需經(jīng)歷TT「.天王星公轉(zhuǎn)速度大于地球公轉(zhuǎn)速度.地球與天王星相距最近至少需經(jīng)歷TT「122(T—T)124兀2R3 R2.太陽(yáng)的質(zhì)量為—.天王星公轉(zhuǎn)的向心加速度與地球公轉(zhuǎn)的向心加速度之比為。GT2 R222春?恩施州期末）印度向火星發(fā)射的第一顆探測(cè)器“曼加里安”將于 年月到火星.如圖所示，假設(shè)“曼加里安”繞火星表面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，在火星上著陸后，自動(dòng)機(jī)器人用測(cè)力計(jì)測(cè)得質(zhì)量為的儀器重力為.已知引力常量為，不考慮火星的自傳，由以上數(shù)據(jù)可以求出的量有（）.火星表面的重力加速度 .火星探測(cè)器的質(zhì)量.火星的半徑.火星的密度春?七里河區(qū)校級(jí)期中）處于北緯5的物體與赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度之比為（）?杭1州二模）年?杭1州二模）星探測(cè)器將與俄羅斯研制的“福布斯-土壤”火星探測(cè)器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星.已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1,火星的半徑約為地球半徑的1.下列關(guān)于火星探測(cè)器的說法正確的是92( ).發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可.發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以.發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度.火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為第一宇宙速度的。倍2(2012春?安溪縣校級(jí)期末)關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是().行星的軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，自轉(zhuǎn)周期越大.不同行星，與太陽(yáng)的連線在相同時(shí)間內(nèi)掃過的面積相同.行星的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于中點(diǎn)上.行星的軌道半長(zhǎng)軸越長(zhǎng)，公轉(zhuǎn)周期越大2(2011?嘉禾縣校級(jí)一模)地球質(zhì)量為，半徑為，自轉(zhuǎn)角速度為以萬(wàn)有引力恒量為，若規(guī)定

物體離無(wú)窮遠(yuǎn)處勢(shì)能為。，則質(zhì)量為的物體離地心距離為時(shí)，具有的引力勢(shì)能可表示為E二—GMm.Pr(1)試證明一質(zhì)量的衛(wèi)星在離地面距離為時(shí)所具有的機(jī)械能為E=-GMm；2(R-h)(2)國(guó)際空間站是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個(gè)巨大人造天體，設(shè)空間站離地面高度為，如果在該空間站直接發(fā)射一顆質(zhì)量為的小衛(wèi)星，使其能達(dá)到地球同步衛(wèi)星軌道并能在軌道上正常運(yùn)行，該衛(wèi)星在離開空間站時(shí)必須具有多大的初動(dòng)能.2.(2010秋?平川區(qū)校級(jí)月考)現(xiàn)根據(jù)對(duì)某一雙星系統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是，兩者相距，它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng).萬(wàn)有引力常量為.求：(1)試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期.(2)若實(shí)驗(yàn)上觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)周期為'，且T:T=1：<N>1,為了解釋兩者的不同，目前有一種n流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的物質(zhì)-暗-物質(zhì)，作為一種簡(jiǎn)化的模型，我們假定在以這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)均勻分布著這種暗物質(zhì)，而不考慮其他暗物質(zhì)的影響，試根據(jù)這一模型和上述觀測(cè)結(jié)果確定該星系間這種暗物質(zhì)的密度.課標(biāo)卷天體問題與變式訓(xùn)練根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力6粵=耐4芋F進(jìn)行分析.解：行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力值當(dāng)二訊網(wǎng)三［，知道軌道半徑和周期，可以求出恒星的質(zhì)量，行星是壞績(jī)天體，在分析產(chǎn) 1時(shí)質(zhì)里約去，不可能求出行星的質(zhì)里.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.故選J解決本題的關(guān)鍵室提力有引力提供向心力6當(dāng)="『（芋）二．解：設(shè)兩顆恒星的質(zhì)里分別為憶、m?，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r、匕，鬲速度分別為小1，”根據(jù)題意有LU，1二LO2①r1+r2=r?根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓定律，有TOC\o"1-5"\h\z陽(yáng)1加2_ ?G一三二=殂［］?1金 i.肛帆2 7 ,G———用2m2%?稽"聯(lián)立以上留式斛潺 ri=——?'陽(yáng)14田2根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知。1=皿2=1⑥聯(lián)立⑤⑤⑥式解惇用1十耐二二專13名管：這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)里是受戶本題是沙星問題，與衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)模型不同，柄顆星都繞同一圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵抓住條件：相同的角速度和周期.根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力G當(dāng)二用F，分析線速度之比.產(chǎn)r解：由月有弓I力提供向心力6警=耐已，得”回，木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，9=理=口=口.皿.故E正確，A、C“尸』『 i'地卜木P-2D錯(cuò)誤.故選B.解決本題的關(guān)鍵堇握力有引力提供向心力值當(dāng)二用P這 尸根據(jù)開普勒行星運(yùn)動(dòng)的第三定律，按照題目的要求列示整理即可得出結(jié)論.產(chǎn)R3解：根據(jù)開普勒周期定律：T*=kR3,1口北上艮店兩式相除后取對(duì)數(shù)，得：運(yùn)一二運(yùn)一,1KIR整理得：2應(yīng)一=3取一，所以E正確.故選E.本題要求學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)要比較熟悉，并且要有一定的計(jì)算能力，主要是數(shù)學(xué)的計(jì)算問題.同步衛(wèi)星和月球都是繞地球做勻速圖周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力gW1=就色匚，求出軌道半徑比，從而得出同步衛(wèi)星的軌道半徑以及高嚴(yán) 丁上度，根據(jù)速度公式求出時(shí)間.解：根據(jù)萬(wàn)有弓I力提浜向心力G當(dāng)二耐過F，解得：片/￡竺二，已知月球和同步衛(wèi)星的周期比為2T：1，則月球和同步衛(wèi)星的軌道半徑比為g產(chǎn)7二 q4兀21.同步衛(wèi)星的軌道半徑J8*1旅=4.EMlVkm.斫以接收到信號(hào)的最短時(shí)間七=豈三巴?口.25s.故選B.解決本題的關(guān)鍵室提萬(wàn)有弓I力提供向心力G學(xué)二耐生二./T1根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，獷井茶度為d的井底的加速度相當(dāng)于半徑為R-d的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，根據(jù)地球質(zhì)里分布均勻得到加速度的表達(dá)式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解即可.TOC\o"1-5"\h\zXI 4Q解:令地涉的密度為口，則在地球表面，重力和地球的月有弓I力大小相等，有：1Gq，由于地球的質(zhì)里為：M=pgn兄3,所以重力加速度的走達(dá)式可寫成：GM 4 _￡=1~-G3 ——GpjiT?.干, 3根據(jù)題意有，質(zhì)里分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，固在深度為d的井底，受到地涉的力育引力即為半徑等于(R-d)的球體在其袤面產(chǎn)生的萬(wàn)有弓I力，故井底的重力加速度g，=：Gp忒R—硝斫以有故選A.抓住在地球袤面重力和巧有弓I力相等，在礦井底部，地球的重力和力有引力相等，要注意在礦井底部斫謂的地球的質(zhì)里不是整個(gè)地球的盾里而是半徑為(R-d)的球體的質(zhì)里.．本題關(guān)鍵是首先根據(jù)地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有弓I力等于衛(wèi)星需要的向心力，得出衛(wèi)星的動(dòng)能隨軌道半徑的減小而增大，然后再根據(jù)動(dòng)能定理和功能原理討論即可.解：&、由^^=咕"可知，w=列，可見，衛(wèi)星的速度大小隨軌道半徑的減小而增大，所以A錯(cuò)誤；Ei、由于衛(wèi)星高度逐漸降低，斯以地球引力對(duì)衛(wèi)星做正功，弓I力勢(shì)能減小，所以E正確；C、由于氣體阻力做負(fù)功，斫以衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故c錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)能定理可知弓I力與空氣阻力對(duì)衛(wèi)星做的總功應(yīng)為正值，而弓I力做的功等于弓I力型能的減少，即衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的變化，斫以D正確.故選ED.若衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)標(biāo)足用"=d，可得軌道半徑越小V越大，應(yīng)熟記.．萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，斯以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度增大，失重不是失去重力而是對(duì)易蛹的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象.根據(jù)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)展開分析即可.解：A、及第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度.故A錯(cuò)誤：E、根據(jù)巧有弓I力提供向心力有：G華二融二="四得軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動(dòng)能將熠大，斫以.B正確；產(chǎn)r rc、衛(wèi)星本來(lái)勒足萬(wàn)有引力提供向心力即。學(xué)=耐匚，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，提供的弓I力大于衛(wèi)星所需要的向心力故衛(wèi)星將做近尸出 尸心運(yùn)動(dòng)，即軌道半徑將減小，故C正確；D、失重狀態(tài)說明航天員對(duì)易里或支持物體的壓力為口，而地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，斯以D錯(cuò)誤故選BC.解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問題的核心原理是巧有弓I力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來(lái)研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系.解：根據(jù)開普勒第三定律，有:A、如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為解：根據(jù)開普勒第三定律，有:A、如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為1年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：2兀=（代入數(shù)據(jù)，有：2ir=（空一包）乂1解得：T。為無(wú)窮大；1 7~a即行星不動(dòng)，才可熊在每一年內(nèi)發(fā)生行星沖日，顯然不可能，故A錯(cuò)誤；Ei、2014年1月6日木星沖日，木星的公轉(zhuǎn)周期為11.86年，在2年內(nèi)地球轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，木星轉(zhuǎn)動(dòng)不到一圈，故在2口15年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日，故E正工地確，C、如果兩次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：2n=（工地故天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為：t天列.口1年;8x.8z—1土星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為：t土=：；：；_；:i.ciq年;故c錯(cuò)誤；D'如果限次行星沖日時(shí)間間隔為t年，則地球多轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有：2、=（二IL-二iL解得:，地解得:「0,卅1t=——乜=J地，故地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短，故D正確；故選：ED.TL地1"—本題關(guān)鍵是結(jié)合開普勒第三定律分析（也可以.運(yùn)用力有弓I力等于向心力列式推導(dǎo)出），知道相鄰的兩次行星沖日的時(shí)間中地球哆轉(zhuǎn)動(dòng)一周.根據(jù)萬(wàn)有弓I力等于重力，則可列出物體在兩極的表達(dá)式，再由引力與支持力的合力提供向心力，列式綜合可求得地球的質(zhì)里，最后由密度公式，即可求解.解：在兩極，弓I力等于重力，則有：UlgQ=G——>由此可得地球質(zhì)里加處G在赤道處，引力與支持力的含力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：G詈-m尹*及，而密度公式口二?，P=G*故選：B.考查萬(wàn)有弓I力定律，軍提牛頓第二定律的應(yīng)用，注意地球兩極與赤道的重力的區(qū)別，知道密度表達(dá)式.行星縹恒星做圓周運(yùn)動(dòng)力有弓I力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，由此列式分析討論即可.解：根據(jù)行星繞恒行圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有弓I力提供，會(huì)恒星的質(zhì)里為小行星的質(zhì)里為m,則可得肥得，AxExCx可知已知行星的周期T和軌道半徑r,可以求出恒星的質(zhì)量M,不能求出行星的質(zhì)里m，也就不能求出行星的平均密度，故AE錯(cuò)誤，C正確；D、因?yàn)椴恢篮阈堑捏w積，故無(wú)法求出恒星的密度，故D錯(cuò)誤；故選：C.本題根據(jù)月有弓I力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力展開討論，要知道已知流轉(zhuǎn)天體的軌道半徑和周期，可求得中心天體的質(zhì)里.

雙星具有相同的角速度和周期，靠相互間的萬(wàn)有弓I力提供向心力，根據(jù)向心力相等求出做圓周運(yùn)動(dòng)軌道半徑和質(zhì)里的關(guān)系.解:A'雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的鬲速度大小相等，靠相互間的萬(wàn)有弓I力提世向心力，知向心力大小相等，則有：用四屋二訊2尸2屋，則2r2,因?yàn)閮深w恒星的質(zhì)里不等，則做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不同.故A錯(cuò)誤，E正確.C、因?yàn)镋r產(chǎn)噸花，中雙星中質(zhì)里較大的恒星軌道半徑小，鬲速度相等，根據(jù)叩rm知，質(zhì)里大的線速度小.故C錯(cuò)誤.I)、根據(jù)G—y二二混in三，G—二用三，聯(lián)立兩式解得：= .故D正確.：■- T--- T- GT-故選：BD.本題主要考查了雙星系統(tǒng)的特點(diǎn)，知道耨星靠相互間的巧有弓I力提供向心力，具有相同的周期，難度不大，屬于中檔題.解：的變火星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，由方有弓I力提浜向心力，A、線速度即A、線速度火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑的k倍,所以線速度之比是e=B、角速度所以線速度之比是e=B、角速度s=1__?JGM正，故人正確＞C、周期T=2所以周期之比是C、周期T=2所以周期之比是火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑是地球縹太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑的k倍,1J]所以角速度之比是此=下=，故E正確;火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道半徑的k倍,故選：ABC.14.每過W年，行星運(yùn)行到日地連線上，知每經(jīng)過N年，地球運(yùn)行的圈數(shù)比行星多一圈，結(jié)含行星和地球的周期之比，通過開普勒第三定律由它們的公轉(zhuǎn)半徑之比即可求出行星發(fā)生相鄰兩次沖日現(xiàn)象的時(shí)間間隔W.解：根據(jù)開普勒第三定律得，—=tf1設(shè)經(jīng)過N年，地球轉(zhuǎn)動(dòng)N圈，由于行星運(yùn)行到日地連線上，則知行星轉(zhuǎn)動(dòng)NT圈，斯以：N*T^=(N-l)T行聯(lián)立得:所以：N=聯(lián)立得:所以：N=故選：A解答此題的關(guān)鍵由題意分析得出每過N年地球比行星多圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈，由此求出行星的周期，再由開普勒第三定律求解即可.15.本題隱含月球的運(yùn)行周期為27天這一同學(xué)們應(yīng)該知道的條件，然后根據(jù)同步衛(wèi)星和月球都是縹地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有弓I力提世向心力G喀二刑尸(1)，求出軌道半徑比，從而得出同步衛(wèi)星的軌道半徑以及高度，根據(jù)速度公式求出時(shí)間.產(chǎn) 產(chǎn)解：已知月球縹地球運(yùn)行周期為27天，解：根據(jù)月有引力提供向心力。"=用4[)3f竺二可得："丁二74兀2軌道半徑r=3回且[4兀2又已知月球和同步衛(wèi)星的周期比為27：1，則月球和同步衛(wèi)星的軌道半徑比為9：1.同步衛(wèi)星的軌道半徑r,=:然6口然64口口=4.2然1口4km.所以接收到信罵的最短時(shí)間t=豈?的?口.25s.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.故選C解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求出月球半徑和同步衛(wèi)星半徑的關(guān)系.根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，礦井深度為d的井底的加速度相當(dāng)于半徑為"d的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，根據(jù)地球質(zhì)里分布均勻得到加速度的表達(dá)式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解即可.解：在距地面高度為h處，g= —>M=iKR3P5(滅+葡2 3在獷井底部，g'=M'=±n(R-d)3P；{R-d)1 3聯(lián)立解得：邑=U+f2,選項(xiàng)C正確.簪案：C抓住在地球表面重力和萬(wàn)有弓I力相等，在『井底部，地球的重力和萬(wàn)有弓I力相等，要注意在獷井底部所謂的地球的質(zhì)里不是整個(gè)地球的質(zhì)里而是半徑為(R-d)的球體的質(zhì)里.本題關(guān)鍵是首先根據(jù)地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有弓I力等于衛(wèi)星需要的向心力，得出衛(wèi)星的動(dòng)能隨軌道半徑的減小而增大，然后再根據(jù)動(dòng)能定理和功能原理討論即可.解：A、由于衛(wèi)星高度逐漸降低，斯以地球弓I力對(duì)衛(wèi)星做正功，弓I力勢(shì)能減小，故A正確；B、根據(jù)動(dòng)能定理可知弓I力與空氣阻力對(duì)衛(wèi)星做的總功應(yīng)為正值，而弓I力做的功等于弓I力措能的減少，即衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于弓I力措能的變化，E正確；6由6當(dāng)5弓，可知，叩齒竺，可見，衛(wèi)星的速度大小隨軌道半徑的減小而增大，則衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸增大，故C錯(cuò)誤；r1r \rD、氣體阻力做功不可忽略，由于氣體阻力做負(fù)功，斯以衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能咸少，故D正確，題目要求選錯(cuò)誤的，故選：C.本題要注意若衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)滿足G”5已，可得軌道半徑越小v越大，應(yīng)熟記.產(chǎn)r18.力有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，斫以第一宇宙速度是圍繞地球圖周運(yùn)動(dòng)的最大速度，衛(wèi)星由于壁擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度贈(zèng)大，失重不是失去重力而是對(duì)易盤的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象.根據(jù)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)展開分析即可.解：A、及第一宇宙速度為最大環(huán)縹速度，天宮一號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度.故A錯(cuò)誤.Ei、對(duì)接前，“神舟十3”在同一軌道上點(diǎn)火加速，向心力大于萬(wàn)有弓I力，飛船做離心運(yùn)動(dòng)，軌道高度增大，不可能在同一軌道上最上“天宮一目"，故B錯(cuò)誤.C、衛(wèi)星本來(lái)薪足萬(wàn)有引力提供向心力即G”二赭由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度咸小，提洪的弓I力大于衛(wèi)星斫需要的向心力故衛(wèi)星將做近產(chǎn)F心運(yùn)動(dòng)，即軌道半徑將減小，故c正確.D、航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，當(dāng)航天員王亞平站在“天宮一號(hào)”內(nèi)講課不動(dòng)時(shí)，她受力并不平衡，地球?qū)λ娜f(wàn)有引力提供她隨天宮一號(hào)圍縹地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故D錯(cuò)誤.故選：C.解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問題的核心原理是萬(wàn)有弓I力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來(lái)研究不同的物理里與軌道半徑的關(guān)系.Mm 「2 2冗2HTOC\o"1-5"\h\z根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力。=二赭匚，解出速度的表達(dá)式，再判斷大小.地球與天王星相距最近，兩者轉(zhuǎn)過的角度相差n，斯以三:一三:二又，產(chǎn) r 72Tl化簡(jiǎn)求得所用的最小時(shí)間.根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力求解太陽(yáng)的質(zhì)里.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力。當(dāng)二**，解出加速度的表達(dá)式，再計(jì)算其比值.--軌道半徑祗大，速度越小，故天王星公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)速度，故A錯(cuò)誤.Mm--軌道半徑祗大，速度越小，故天王星公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)速度，故A錯(cuò)誤.解：A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力Gr二用匚，得：vr2 rB.當(dāng)?shù)厍蚝吞焱跣沁\(yùn)行到太陽(yáng)兩側(cè)，三者排成一條直線，到地球與天王星相距最近，兩者轉(zhuǎn)過的錯(cuò)度相差兀，所以包L包:二兀，得：t=72丁1故Ei正確.C、對(duì)于天王星縹太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力有：G--= -得太陽(yáng)的質(zhì)量為：意二 片「 心式常2 471^ 4兀上取3對(duì)于地球線太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，有：C--=m2-，得太陽(yáng)的質(zhì)里為：￡二——二，故C錯(cuò)誤./F& GT^\fnt ga/ &iRyD'根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：G號(hào)得：G=r，斫以有：—=—>故D錯(cuò)誤.R 必 02rF故選：B.本題要知道地球和天王星的最遠(yuǎn)距離和最近距離是他們?cè)谝粭l連線上時(shí)，由幾何關(guān)系結(jié)含周期關(guān)系求解時(shí)間.根據(jù)萬(wàn)有弓I力提供向心力得出火星質(zhì)里與探則器周期的關(guān)系，結(jié)合密度的公■式求出火星的密度.根據(jù)重力的大小求出火星表面的重力加速度解：A、質(zhì)里為正的儀器重力為F，據(jù)6=血小可得火星表面的重力加速度g=￡，故A正確：mE、根據(jù)探測(cè)器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由巧有弓I力提供，可以求出火星的質(zhì)里，但無(wú)法求得環(huán)繞天體的質(zhì)里，故E求不出：C、探刎器在火星表面飛行重力與力有引力相等，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由力有引力提供有：正產(chǎn)小喀二用衣繪，所以有立=把答，可得火星的半徑艮=雪_，故C可以求出；D、根據(jù)近地衛(wèi)星的向心力與萬(wàn)有弓I力相等，故有。2=用滅任可得火星的質(zhì)里河二至絲，火星的體積，=!兀滅三，根據(jù)密度公,式有：爐濘 G尸 3口=決G產(chǎn)二券,故D可以求出?故選：ACD.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，根據(jù)a="%比較向心加速度.解：北緯45°的物體與赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)屬于共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鬲速度相同，根據(jù)a="2r，加速度與半徑成正比，故a,年a0=rA：rB=&：r=i:故m正確，acd錯(cuò)誤；故選：B.本題關(guān)鍵抓住共軸轉(zhuǎn)動(dòng)鬲速度相同，然后根據(jù)線速度'鬲速度與半徑關(guān)系公式列苴求解，要明確萍度是指與赤道的夾鬲，由幾何關(guān)系確定45。時(shí)的半徑.第一宇宙速度是衛(wèi)星發(fā)射的最小速度.第二宇宙速度是人造天體脫離地球弓I力束縛所需的最小速度.第三宇宙速度是人造天體脫離太陽(yáng)束縛所需的最小速度.求一個(gè)物理里之比，我們應(yīng)該把這個(gè)物理里先表示出來(lái)，再進(jìn)行之比.解：A、火星探測(cè)器前往火星，脫離地球弓I力束縛，還在太陽(yáng)系內(nèi)，發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度、可以小于第三宇宙速度，故A、Ei錯(cuò)誤，C正確.I）、由反孚二血匚得，燈=匡^已知火星的質(zhì)里約為地球的1，火星的半徑約為地球半徑的1火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的號(hào)倍，火星探刑器