高考物理 天體運(yùn)動(dòng)專題 新人教版

1、天體運(yùn)動(dòng)專題一不定項(xiàng)選擇題12008年9月25日我國成功發(fā)射了“神舟七號(hào)”飛船，關(guān)于“神舟七號(hào)”飛船的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）（A）點(diǎn)火后飛船開始做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果認(rèn)為火箭所受的空氣阻力不隨速度變化，同時(shí)認(rèn)為推力F（向后噴氣獲得）和重力加速度g不變，則火箭做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（B）入軌后，飛船內(nèi)的航天員處于平衡狀態(tài)（C）入軌后，飛船內(nèi)的航天員仍受到地球的引力作用，但該引力小于航天員在地面時(shí)受到的地球?qū)λ囊Γ―）返回地面將要著陸時(shí)，返回艙會(huì)開啟反推火箭，這個(gè)階段航天員處于超重狀態(tài)22007年9月24日，“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射升空，實(shí)現(xiàn)了中華民族千年月的夢想?！版隙鹨惶?hào)”沿圓形軌道繞月球飛行

2、的半徑為R，國際空間站沿圓形軌道繞地球速圓周運(yùn)的半徑為4R，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，根據(jù)以上信息可以確定（ ）A國際空間站的加速度比“嫦娥一號(hào)”的加速度小B國際空間站的速度比“嫦娥一號(hào)”的加速度大C國際空間站的周期比“嫦娥一號(hào)”的周期長D國際空間站的角速度比“嫦娥一號(hào)”的角速度小3關(guān)于恒星下列說法中正確的是( )A恒星的壽命與它的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，恒星的壽命就越長B太陽是宇宙中最大的恒星C恒星最終一定會(huì)變成黑洞D太陽是離地球最近的恒星4以下涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，其中說法正確的有（ ）A卡文迪許通過扭秤實(shí)驗(yàn)，測定出了萬有引力恒量B牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因C

3、安培通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場D法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律5關(guān)于太陽，下列說法正確的是（ ）A太陽不斷釋放的能量來自于其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)B太陽處在銀河系中心C太陽表面溫度約幾千度，發(fā)出白光D現(xiàn)在的太陽按恒星類型劃分屬于巨星，按恒星演化劃分處在誕生期二填空、實(shí)驗(yàn)題151296324680S/mt/s1一物體從某一行星（星球表面不存在空氣）表面豎直向上拋出。從拋出時(shí)開始計(jì)時(shí)，得到如圖所示的S-t圖象，則該物體拋出后上升的最大高度為 m，該行星表面重力加速度大小為 m/s2，。2科學(xué)家通過天文觀測發(fā)現(xiàn)太陽系外有一恒星，并測得有一行星繞該恒星一周的時(shí)間為1200年，行星與恒星

4、的距離為地球到太陽距離的100倍。假定該行星繞恒星的公轉(zhuǎn)軌道和地球繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道都是圓周，則該行星與地球的公轉(zhuǎn)速度之比為 ，該恒星與太陽的質(zhì)量之比為 。3在地球表面圓軌道運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星，繞行一周所用的時(shí)間為T，那么地球的密度是 ，若地月的密度之比約為53，則衛(wèi)星在月球表面繞行一周需要的時(shí)間是 。（萬有引力恒量用G表示。球體體積公式4R3/3，其中R為球體半徑）CBAPT/KP/atmABCO4如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同相對(duì)于地心，衛(wèi)星C的運(yùn)行速度 物體A的速

5、度，衛(wèi)星B在P點(diǎn)的運(yùn)行加速度大小 衛(wèi)星C在該點(diǎn)運(yùn)行加速度。（填大于、小于或等于）光電傳感器力傳感器圖AF/NU/V圖Bba5如圖A所示是宇宙飛船中一個(gè)擺的裝置圖，擺線下面為掛一個(gè)力傳感器，傳感器下面再掛一個(gè)鉤碼(設(shè)力傳感器和鉤碼始終在同一直線上擺動(dòng))，鉤碼擺動(dòng)后往復(fù)通過下面的光電傳感器，用這個(gè)裝置可以定量地探究航天飛船中物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力和線速度的關(guān)系。讓擺擺動(dòng)后在計(jì)算機(jī)屏幕上可以得到如圖B所示的波形圖，則：（1）圖B中a 是 傳感器采集到的波形，b是 傳感器采集到的波形。（2）某位同學(xué)在控制物體質(zhì)量和半徑的情況下測得5組向心力和線速度對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)填入下表中：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345向心力F（N）

6、0.14300.26200.88101.0243.071V(m/s) 0.8087 1.0858 1.8094 X 3.4550請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析得出第四組數(shù)據(jù)中X= ，并能得出什么結(jié)論？ 。三計(jì)算題1在地球表面，某物體用彈簧秤豎直懸掛且靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為160N，把該物體放在航天器中，若航天器以加速度ag/2（g為地球表面的重力加速度）豎直上升，在某一時(shí)刻，將該物體懸掛在同一彈簧秤上，彈簧秤的示數(shù)為90N，若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，已知地球半徑為R。求：（1）此時(shí)物體所受的重力（2）此時(shí)航天器距地面的高度。2我國的“嫦娥奔月”月球探測工程已經(jīng)啟動(dòng)，分“繞、落、回”三個(gè)發(fā)展階段：在2007

7、年已發(fā)射一顆圍繞月球飛行的衛(wèi)星，計(jì)劃在2012年前后發(fā)射一顆月球軟著陸器，在2018年后發(fā)射一顆返回式月球軟著陸器，進(jìn)行首次月球樣品自動(dòng)取樣并安全返回地球。設(shè)想著陸器完成了對(duì)月球表面的考察任務(wù)后，由月球表面回到圍繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道艙。如圖所示，假設(shè)返回的著陸器質(zhì)量為m，月球表面的重力加速度為g，月球的半徑為R，軌道艙到月球的中心距離為r，已知著陸器從月球表面返回軌道艙的過程中需克服月球的引力做功WmgR(1R/r)。不計(jì)月球表面大氣對(duì)著陸器的阻力和月球自轉(zhuǎn)的影響，則返回的著陸器至少需要獲得多少能量才能返回軌道艙？3月球中心到地球中心的距離大約是地球半徑的60倍，如果地球表面的重力加速度為9

8、.8 m/s2，地球半徑R6.37´106 m。試求：（1）地球的引力使月球具有的加速度；（2）月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。 4靜電場與引力場有著非常相似的性質(zhì)，力的形式都遵從平方反比定律，解答下列問題：（1）寫出萬有引力定律和庫侖定律中的常數(shù)G與K的單位。（2）某星球的質(zhì)量為M，在該星球表面某一傾角為的山坡上以初速度v0平拋一個(gè)物體，經(jīng)時(shí)間該物體落到山坡上。欲使該物體不再落回該星球的表面，至少應(yīng)以多大的速度拋出物體（不計(jì)一切阻力，萬有引力常量為G）？（3）如圖所示，質(zhì)量為m的小球A穿在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為，小球A帶正電，電量為q，在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電量為Q的正電荷。將A由

9、距B豎直高度為H處無初速釋放，小球A下滑過程中電量不變。不計(jì)A與細(xì)桿間的摩擦，整個(gè)裝置處在真空中。已知靜電力恒量k和重力加速度g，求：A球剛釋放時(shí)的加速度以及當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，A球與B點(diǎn)的距離。5為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下是的工作和生活，國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練。故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境；航天員乘坐到民航客機(jī)上后，訓(xùn)練客機(jī)總重5×104kg，以200m/s速度沿300傾角爬升到7000米高空后飛機(jī)向上拉起，沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速的加速度為g，當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下，仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng)，在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重

10、，當(dāng)飛機(jī)離地2000米高時(shí)為了安全必須拉起，后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f=Kv（k=900N·s/m），每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s 后必須終止失重訓(xùn)練（否則飛機(jī)可能失速）。7000米地面AB300求：（1）飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。 （2）飛機(jī)下降離地4500米時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力（整個(gè)運(yùn)動(dòng)空間重力加速度不變）。 （3）經(jīng)過幾次飛行后，駕駛員想在保持其它不變，在失重訓(xùn)練時(shí)間不變的情況下，降低飛機(jī)拉起的高度（在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起）以節(jié)約燃油，若不考慮飛機(jī)的長度，計(jì)算出一次最多能節(jié)約的能量。答案一不定項(xiàng)選擇題1.CD 2.B 3.D 4

11、.AD 5.C二填空、實(shí)驗(yàn)題112；1.521:12；25:362，；4、大于，等于5、（1）光電，力，（2）2。000 ，物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)在控制物體質(zhì)量和半徑的情況下向心力與線速度的平方成正比19.（8分）三計(jì)算題1、（1）TGma 2分 GTma9016×510N 3分（2）G0 2分則 2分所以r4R 2分即此時(shí)航天器距地高度為3R 1分2解：設(shè)月球的質(zhì)量為M, 著陸器的質(zhì)量為m，軌道艙的質(zhì)量為m0著陸器在月球表面上的重力等于萬有引力：mgGMm/R22分軌道艙繞月球做圓周運(yùn)動(dòng):GM m0/r2m0V2/r 2分著陸器與軌道艙對(duì)接時(shí)的動(dòng)能：Ekm V2/2 2分著陸器返回過程中

12、需克服引力做功:WmgR(1R/r). 2分著陸器返回過程中至少需要獲得的能量:EEkW 2分聯(lián)解可得：EmgR(1R/2r). 2分3、（1）ma，mg，a2.7´103 m/s2，（2）m，mg，v1´103 m/s，4解：（1）N·m2/kg2 （1分） N·m2·C-2（1分）（2）解析：由題意可知是要求該星球上的“近地衛(wèi)星”的繞行速度，也即為第一宇宙速度。設(shè)該星球表面處的重力加速度為，由平拋運(yùn)動(dòng)可得 故 2分對(duì)于該星球表面上的物體有所以 2分而對(duì)于繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的“近地衛(wèi)星”應(yīng)有 1分由 式得 1分（3）由牛頓第二定律得 mgsinF=ma 1分 根據(jù)庫侖定律 F=k 1分 r= 1分 解得：a=gsin 1分 當(dāng)A球所受合力為零，加速度為零時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大。設(shè)此時(shí)AB間距離為L， 則： mgsin= k 1分 1分5（1）上升時(shí)間 上升高度判斷當(dāng)速度達(dá)到350m/s時(shí)，下落高度 ，此時(shí)離地高度為h+h上h下=7000+20006125=2875>2000m，所以一次上下創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為55s -4分 (2)當(dāng)飛機(jī)在離地450