天體運(yùn)動(dòng)專題例題+練習(xí)測(cè)試

1、精心整理3.已知地球的同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6. 0倍，根據(jù)你知道的常識(shí)，可以估算出地球到月球的距離，這個(gè)距離最接近（）A .地球半徑的40倍 B.地球半徑的60倍C.地球半徑的80倍D .地球半徑的100倍10據(jù)報(bào)道,我國(guó)數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào) 01星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,經(jīng)過(guò)4次變軌控制后，于5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°赤道上空的同步軌道.關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說(shuō)法正確的是A.運(yùn)行速度大于7.9 km/sB.離地面高度一定,相對(duì)地面靜止C.繞地球運(yùn)行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大D.向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加

2、速度大小相等.4.宇航員在月球表面完成下面實(shí)驗(yàn)：在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn)，靜止一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），如圖所示，當(dāng)給小球水平初速度U時(shí)，剛好能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓弧軌2B.匯VR5r道半徑為r，月球的半徑為 R，萬(wàn)有引力常量為 G。若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星，所需最小發(fā)射速度為（）A .魚(yú) j5R5r2柑0/D .亠 T5Rr 5r3. （6分）（2015?紅河州模擬） 神舟”五號(hào)載人飛船在繞地球飛行的第五圈進(jìn)行變軌，由原來(lái)的橢圓軌道變?yōu)榫?地面高度為h的圓形軌道.已知飛船的質(zhì)量為 m，道上運(yùn)行的動(dòng)能Ek （）A .等于 mg （ R+h）B.小

3、于 mg （ R+h）-I U I L, L 7（2015沈陽(yáng)質(zhì)量檢測(cè)）.為了探測(cè)'x星球，地球半徑為 R，地面處的重力加速度為g .則飛船在上述圓軌C.大于 mg ( R+h)D.等于mgh總質(zhì)量為mi的探測(cè)飛船載著登陸艙在以該星球中心為3圓心的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為ri，運(yùn)動(dòng)周期為Ti。隨后質(zhì)量為m2的登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，則A. x星球表面的重力加速度gi2r14遼23B. x星球的質(zhì)量M = J C登陸艙在ri與2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比D.登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期丁2=背精心整理精心整理答案：BD5. （2015北京房山

4、期末）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)可以為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，它是由周期約為12h的衛(wèi)星群組成。則GPS導(dǎo)航衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星相比A .地球同步衛(wèi)星的角速度大B .地球同步衛(wèi)星的軌道半徑小C. GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的線速度大D . GPS導(dǎo)航衛(wèi)星的向心加速度小答案：C1. （2015北京昌平期末）我國(guó)自主研制的“嫦娥三號(hào)”，攜帶“玉兔”月球車已于 2013年12月2 日1時(shí)30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，落月點(diǎn)有一個(gè)富有詩(shī)意的名字“廣寒宮”。落月前的一段時(shí)間內(nèi)，繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R,引力常量為G,對(duì)于繞月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，以下說(shuō)法正確的

5、是（ B）'A .線速度大小為B線速度大小為琴14兀2 R2D 周期為r GM答案：BI12（2015福州期末）（ 10分）我國(guó)探月工程已規(guī)劃至嫦娥四號(hào)”，并計(jì)劃在；2017年將嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)射升空.到時(shí)將實(shí)現(xiàn)在月球上自動(dòng)巡視機(jī)器人勘測(cè).已知萬(wàn)有引力常量為'G，月球表面的重力加速度為 g，月球的平均密度為P,月球可視為球體，球體積計(jì)算公式V=M ttR3.求：3（1 ）月球質(zhì)量M ;（2）嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星在近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度 解答： 解：（1）設(shè)：月球半徑為 R=mg月球的質(zhì)量為：M=p 7V r'3-由得：“諾汁（2 ）萬(wàn)有引力提供向心力:由得：R

6、r 由得：vj睡3呂2V R V4兀 PGO為球心，以0為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸 Ox，如圖所示.- 在x軸上各位置受到的引力大小用F表示，則選項(xiàng)圖所示的16 （2015崇明期末）.（3分）（2015?崇明縣一模）理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬(wàn)有引力 為零.現(xiàn)假設(shè)地球是一半徑為 R質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球體， 個(gè)質(zhì)量一定的小物體（假設(shè)它能夠在地球內(nèi)部移動(dòng)） 四個(gè)F隨x的變化關(guān)系圖正確的是（）A. B .解答：解：令地球的密度為 P,則在地球表面，重力和地球的萬(wàn)有引力大小相等，有:g=3由于地球的質(zhì)量為 M兀. P ，3所以重力加速度的表達(dá)式可寫成：g = 4兀GRP .3R- r的井底，

7、受到地球的萬(wàn)有引力即為根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，固在深度為半徑等于r的球體在其表面產(chǎn)生的萬(wàn)有引力，g'= 4兀GP 丁3F在地球內(nèi)部當(dāng)r<R時(shí)，g與r成正比，當(dāng)r>R后，g與r平方成反比.即質(zhì)量一定的小物體受到的引力大小 與r成正比，在外部與 r的平方成反比.故選：A.7 （2015蘇北四市一模）.2014年5月10日天文愛(ài)好者迎來(lái)了 “土星沖日”的美麗天象?！巴列菦_日”是指土星和太陽(yáng)正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎成一條直線。該天象每378天發(fā)生一次，土星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的方向相同，公轉(zhuǎn)軌跡都近似為圓，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期和半徑以及引力常 量均已知，根

8、據(jù)以上信息可求出A.土星質(zhì)量 B .地球質(zhì)量C. 土星公轉(zhuǎn)周期D. 土星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)速度之比答案：CD6 （2015蘇州第一次調(diào)研）.一個(gè)物體靜止在質(zhì)量均勻的星球表面的赤道”上.已知引力常量G,星球密度P若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對(duì)星球表面的壓力恰好為零，則該星球自轉(zhuǎn)的角速度為（）V3V 電 3AGA .兀 B .匡 C. 4PG 兀 D金R 太陽(yáng)地球' = *土星 答案：A7（2015南京、鹽城一模 卜女口圖所示，A、B是繞地球運(yùn)行的“天宮一 橢圓形軌道上的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)，則“天宮一號(hào)A、在A點(diǎn)時(shí)線速度，大B、在A點(diǎn)時(shí)重力加速度小C、在B點(diǎn)時(shí)向心加速度小D、在B點(diǎn)時(shí)向心加速度大于該處的

9、重力加速度答案：ABI7（2015黃山一檢）.小行星繞恒星運(yùn)動(dòng)，恒星（中心天體）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(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中近似做圓周運(yùn)動(dòng).則經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，小行星運(yùn)動(dòng)的（）A .半徑變小B .速率變大C.加速度變小D .角速度變火答案：C10（2015安徽江南十校期末）.（14分）探月衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化如下：首先進(jìn)入繞地球運(yùn)行的 該軌道的P處通過(guò)變速在進(jìn)入地月 成為環(huán)月衛(wèi)星，最終在環(huán)繞月球的 周期為T，距月球表面的高度為 h， 其它天體對(duì)探月衛(wèi)星在 工作軌道”上環(huán)繞運(yùn)動(dòng)的影響.停泊軌道”，在 轉(zhuǎn)移軌道”，在快要到達(dá)月球時(shí)，對(duì)衛(wèi)星再次變速，衛(wèi)星被月球引力 俘

10、獲”后, 工作軌道”上繞月飛行（視為圓周運(yùn)動(dòng)） 月球半徑為R，引力常量為G,忽略工作軌道”5 2，對(duì)月球進(jìn)行探測(cè).已知TIII忡出啊訓(xùn)（1 ）要使探月衛(wèi)星從 轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入工作軌道”，應(yīng)增大速度還是減小 速度？(2) 求探月衛(wèi)星在 工作軌道”上環(huán)繞的線速度大??；(3) 求月球的第一宇宙速度.解答：解：(1)要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”，應(yīng)減小速度做近心運(yùn)動(dòng).(2)根據(jù)線速度與軌道半徑和周期的關(guān)系可知探月衛(wèi)星線速度的大小為2兀R+h) v= j(3)設(shè)月球的質(zhì)量為 M探月衛(wèi)星的質(zhì)量為 m月球?qū)μ皆滦l(wèi)星的萬(wàn)有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,2所以有：G(R+h)V1等于“近月衛(wèi)星”

11、的環(huán)繞速度,2兀(R+h)麗 T Vt答：(1)要使探月衛(wèi)星從“轉(zhuǎn)移軌道”進(jìn)入“工作軌道”月球的第一宇宙速度由以上兩式解得： ¥(2)探月衛(wèi)星在“工作軌道”上環(huán)繞的線速度大小為設(shè)“近月衛(wèi)星”的質(zhì)量為，應(yīng)減小速度.2兀(R+h)m，則有:尹誥負(fù) CR+h)(3)月球的第一宇宙速度為2兀(f+h12. (2015北京房山期末)如圖所示，一根截面積為S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻帶有負(fù)電荷，單 位體積內(nèi)的電荷量為q,當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為 V的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為一7答案：C(9分)“嫦娥一號(hào)”的成功發(fā)射，為實(shí)現(xiàn)中華民族幾千年的奔月夢(mèng)想邁“嫦娥一號(hào)”繞月飛行軌道近似

12、為圓形，距月球表面高度為H，飛行周R,引力常量為G。求：18. (2015北京房山期末) 出了重要的一步。已知 期為T,月球的半徑為(1) “嫦娥一號(hào)”繞月飛行時(shí)的線速度大?。?2) 月球的質(zhì)量;(3) 若發(fā)射一顆繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船，則其繞月運(yùn)行的線速度應(yīng)為多大。18.答案(1)“嫦娥一號(hào)”'運(yùn)行的線速度"=罕=十丄)(3分)(2)設(shè)月球質(zhì)量為M“嫦娥一號(hào)的質(zhì)量為 m根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律， 對(duì)“嫦娥一號(hào)”繞月飛行的過(guò)程有C MmG = m(R + H )2T篤(R + H)GT2(3分)(3)設(shè)繞月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛船的質(zhì)量為m,線速度為V0,根據(jù)

13、萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律，對(duì)飛船繞月飛行的過(guò)程有 G = moV0RR23J（3 分）又因M =4冗（R：H），聯(lián)立可解得vo=2冗（R+H）史GT2TR18（2015北京東城一檢）.（9分）我國(guó)自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括 5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi) 星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，將為全球用戶提供高精度、高可靠性的定位、導(dǎo)航服務(wù)。A為地球同步衛(wèi)星，質(zhì)量為 m1； B為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的非靜止軌道衛(wèi)星，質(zhì)量為 m2，離地 面高度為h。已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T0,地球表面的重力加速度為go 求：衛(wèi)星A運(yùn)行的角速度； 衛(wèi)星B運(yùn)行的線速度。2兀tO18.答案（9分）同步衛(wèi)星A的周期與地球自

14、轉(zhuǎn)周期相等，所以衛(wèi)星 A運(yùn)行的角速度C =衛(wèi)星B繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)地球質(zhì)量為 M根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有: 在地球表面有： GMmL = mgR2聯(lián)立解得:“心9 （2015北京豐臺(tái)期末）.“嫦娥三號(hào)”的環(huán)月軌道可近似看成是圓軌道。觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán) 月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過(guò)時(shí)間 t通過(guò)的弧長(zhǎng)為I，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為 （弧度），如圖所示。已知引力常量為G,由此可推導(dǎo)出月球的質(zhì)量為（）A I3 C I3j I f I2-A. B. C.D.rG 班 GtG£tG 日t答案：B3（2015成都第一次診斷） 一顆科學(xué)資源探測(cè)衛(wèi)星的圓軌道經(jīng)過(guò)地球兩極上空，運(yùn)動(dòng)周期為T=

15、1.5h,某時(shí)刻衛(wèi)星經(jīng)過(guò)赤道上 A城市上空。已知：地球自轉(zhuǎn)周期 To,地球同步衛(wèi)星軌道半徑r，萬(wàn)有引 力常量為G,根據(jù)上述條件（）A. 可以計(jì)算地球的球半徑 B.可以計(jì)算地球的質(zhì)量IC可以計(jì)算地球表面的重力加速度4兀2r mTo2m¥R解得:D.可以斷定，再經(jīng)過(guò)12h衛(wèi)星第二次到達(dá)A城市上空 3答案.B【試題分析】：根據(jù)地球同步衛(wèi)星萬(wàn)有引力提供向心力周期公式G出mr2 34兀 rMm得：M二一廠,故B正確；根據(jù)探測(cè)衛(wèi)星萬(wàn)有引力提供向心力周期公式GT。2r224兀球半徑，故A錯(cuò)誤;R= 3/GML，因?yàn)镸已經(jīng)求得，所以可以求得衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的圓軌道半徑，不能得到地球的在地球表面有GMm

16、= mg，因?yàn)椴恢赖厍虬霃剑詿o(wú)法求出地球表面的重力加速度，故 r錯(cuò)誤；經(jīng)過(guò)12h時(shí)，赤道上A城市運(yùn)動(dòng)到和地心對(duì)稱的位置了，而資源探測(cè)衛(wèi)星正好轉(zhuǎn)過(guò)了8圈,又回到原位置，所以經(jīng)過(guò)12h衛(wèi)星不會(huì)到達(dá)A城市上空，故D錯(cuò)誤.故選B7 （2015廈門質(zhì)檢）A某人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為地球半徑 設(shè)地面的重力加速度為g則有R的兩倍9衛(wèi)星的線速度為 V答案：A20（2015東莞調(diào)研）.假設(shè)某行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道是圓形，已知萬(wàn)有引力常量為 以下能估測(cè)行星質(zhì)量的是A .已知該行星的一個(gè)衛(wèi)星繞其做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度和軌道半徑B .已知該行星的表面重力加速度和行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑C.已知該

17、行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期和軌道半徑d.已知該行星的半徑和表面重力加速度'答案：AD-19 （ 2015佛山期末）、由于某種原因，人造地球衛(wèi)星的軌道半徑減小了，那么：A、 衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力增大、線速度減小B、 衛(wèi)星的向心加速度增大、周期減小''C、衛(wèi)星的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能都減小D衛(wèi)星的動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，機(jī)械能減小答案：BD19 （2015清遠(yuǎn)期末檢測(cè)）.地球繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)如圖所示，當(dāng)?shù)厍蛭挥诮拯c(diǎn)G,A時(shí)，受到的萬(wàn)有引力為Fa,運(yùn)行速度為Va，具有機(jī)械能為Ea ,當(dāng)?shù)厍蛭挥谶h(yuǎn)日點(diǎn)B時(shí)，受到的萬(wàn)有引力Fb,運(yùn)行速度為Vb，具有機(jī)械能為Eb-.以下判斷正確的是B

18、遠(yuǎn)日點(diǎn)近太點(diǎn)AA .Fa < Fb B .Va > VbC. Ea =EbD .地球從A處運(yùn)動(dòng)到B處，萬(wàn)有引力對(duì)地球的運(yùn)動(dòng)不做功T.則答案：BC19（2015汕頭期末檢測(cè)）.探月飛船以速度 v貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)岀圓周運(yùn)動(dòng)的周期為B .無(wú)法估測(cè)月球的半徑 .,2 花vA .可以計(jì)算出探月飛船的質(zhì)量C.月球表面的重力加速度為 TD .飛船若要離開(kāi)月球返回 地球，必須啟動(dòng)助推器使飛船加速答案：CD18 （2015深圳一模）.若地球自轉(zhuǎn)在逐漸變快，地球的質(zhì)量與半徑不變，則未來(lái)發(fā)射的地球同步衛(wèi) 星與現(xiàn)在的相比（）精心整理B.角速度變小D.向心加速度變大A.離地面高度變小C.線速度

19、變小答案：AD7 （2015南通第一次調(diào)研）.我國(guó)研制并成功發(fā)射了“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星.若衛(wèi)星在距月球表面 高度為h的軌道上以速度V做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，月球的半徑為 R,則2A .衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為B .衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的角速度為R+hR+h2jic.月球表面的重力加速度為V（R+h）D .衛(wèi)星繞月球表面飛行的速度為vjRV R 答案：ABD19（ 2015寶雞質(zhì)檢一）、在太陽(yáng)系中有一顆行星的半徑為 R，若在該星球表面以初速度 v豎直 向上拋出一物體，則該物體上升的最大高度為 H，已知該物體所受的其他力與行星對(duì)它的萬(wàn)有引力相比較可忽略不計(jì)。根據(jù)這些條件，可以求出的物理量是A .太陽(yáng)的密度 B .該

20、星球的第一宇宙速度C.該行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期D .繞該行星運(yùn)行的衛(wèi)星的最小周期答案：BD''5 （2015宜賓一診）.按照我國(guó)整個(gè)月球探測(cè)活動(dòng)的計(jì)劃，在第一步繞月”工程圓滿完成各項(xiàng)目標(biāo)和科學(xué)探測(cè)任務(wù)后，第二步是 落月”工程.已在2013年以前完成.假設(shè)月球半徑為R,月球表面的 重力加速度為go,飛船沿距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn) 入橢圓軌道n,至U達(dá)軌道的近月點(diǎn) B時(shí)再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道m(xù)繞月球做圓周運(yùn)動(dòng).下列判 斷正確的是g R飛船在軌道I上的運(yùn)行速率 v = 7 0- 2B.C.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火變軌時(shí)，動(dòng)能增大 飛船從A到B運(yùn)行的過(guò)程

21、中機(jī)械能增大D.飛船在軌道m(xù)繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間 T 旦 -'¥ go答案：A -4 （2015四川資陽(yáng)一診）.關(guān)于沿圓軌道運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星,A.'n丿下列說(shuō)法正確的是B.C.D.衛(wèi)星的軌道半徑越大，衛(wèi)星的運(yùn)行速率就越大在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星受到的向心力一定等于地球?qū)πl(wèi)星的引力在同一條軌道上運(yùn)行的不同衛(wèi)星，周期可以不同人造地球衛(wèi)星的軌道半徑只要大于地球的半徑，衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小就一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間答案：B9（2015徐匯一模）.研究表明，地球自轉(zhuǎn)逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)，假設(shè)這 種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來(lái)人類

22、發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（A）距地面的高度變大（B ）向心加速度變大（C）線速度變大（D）角速度變大答案：A精心整理12（2015松江區(qū)一模）.如圖甲、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(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A .甲的向心加速度比乙的小 B .甲的運(yùn)行周期比乙的小C.甲的角速度比乙大D .甲的線速度比乙大答案：A-10 （2015山東萊州期末）.如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星，B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上， C是地球同步衛(wèi) 星.已知第一宇宙速度為物體A和衛(wèi)星B、C的線速度大小分別為 J

23、 0 B、9 C，周期大小分別 為Ta、Tb、Tc,則下列關(guān)系正確的是A.=UcB.C.5 <% <WTa =Tc >TbTa vTb TcD.答案：BC4 （2015泰安期末）.如圖兩顆衛(wèi)星1和2的質(zhì)量相同，都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星2的軌道半徑更大些。兩顆衛(wèi)星相比較'A .衛(wèi)星1的向心加速度較小'卩*近二S'B 衛(wèi)星1的動(dòng)能較小:；螫地嚀:C.衛(wèi)星I的周期較小-D .衛(wèi)星I的機(jī)械能較小'答案：CD6（2015青島期末）.我們?cè)谕茖?dǎo)笫一宇宙速度的公式 v=JgR時(shí)，需要作一些假設(shè)和選擇一些理論 依據(jù)，下列必要的假設(shè)和理論依據(jù)有A .衛(wèi)星做半

24、徑等于地球半徑的勻速圓周運(yùn)動(dòng)B .衛(wèi)星所受的重力全部作為其所需的向心力C.衛(wèi)星所受的萬(wàn)有引力僅有一部分作為其所需的向心力D .衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期必須等于地球的自轉(zhuǎn)周期 答案：AB _.11 （ 2015上海金山期末）.某天體的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 1/10和1/2,地球表面的重力加速 度為g，則該天體表面的重力加速度約為（）（A） 0.2g （B） 0.4g （C） 2.5g （D） 5g 答案：B10（2015泉州期末）.已知地球半徑為 R，地球同步衛(wèi)星距地面的高度為h，運(yùn)行速度大小為 V1，加速度大小為V2，向心加速度大小為 a2，貝Ua 1;地球赤道上的某物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為 答

25、案：B3 （2015寧德期末）.一個(gè)半徑是地球 a倍、質(zhì)量是地球b倍的行星，它的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度的比值為A .需B . fc.腹D . 4答案：A18（ 2015保定期末）.據(jù)每日郵報(bào)2014年4月18日?qǐng)?bào)道，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)“類地”行星Ke pl er-186f。假如宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星，進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)：該行星自轉(zhuǎn)周期為T;宇航員在該行星“北極”距該行星地面附近h處自由釋放一個(gè)小球（引 力視為恒力），落地時(shí)間為t。已知該行星半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G,則下列說(shuō)法正確的是A .該行星的第一宇宙速度為T兀RB. 宇宙飛船繞該星球做圓周

26、運(yùn)動(dòng)的周期不小于"攀lihc.該行星的平均密度為詼D 如果該行星存在一顆同步衛(wèi)星，其距行星表面高度為答案：B16（2015唐山期末）.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，地球半徑為R， 萬(wàn)有引力常數(shù)為G,下列說(shuō)法正確的是2iRA .衛(wèi)星的線速度大小為-TB .地球的質(zhì)量為M=3兀2C地球的平均密度為-GT4兀 2r3D .地球表面重力加速度大小為g=T2R2答案：D15 （2015鄭州第一次檢測(cè)）.（10分）面無(wú)人采樣返回，為載人登月及月球基地選址做準(zhǔn)備。 在某次登月任務(wù)中，飛船上備有以下實(shí) 驗(yàn)儀器：A 計(jì)時(shí)表一只；B 彈簧秤一把；C.已知質(zhì)量為m的鉤碼一個(gè)；D

27、天平一只（附 砝碼一盒）?！版隙稹碧?hào)飛船在接近月球表面時(shí)，先繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)量出繞行N圈所用的時(shí)間為t。飛船的登月艙在月球上著陸后，宇航員利用所攜帶的儀器又進(jìn)行了第二 次測(cè)量。已知萬(wàn)有引力常量為G，把月球看作球體。利用上述兩次測(cè)量所得的物理量可求出月 球的密度和半徑。一（1）宇航員進(jìn)行第二次測(cè)量的內(nèi)容是什么？（2）試推導(dǎo)月球的平均密度和半徑的表達(dá)式（用上述測(cè)量的物理量表示）15.宇航員在月球上用彈簧秤豎直懸掛物體，靜止時(shí)讀出彈簧秤的讀數(shù) 受重力的大小。（或F/m即為月球表面重力加速度的大?。?GMm。4兀 Rm。 RT中國(guó)首個(gè)月球探測(cè)計(jì)劃“嫦娥工程”預(yù)計(jì)在2017年實(shí)現(xiàn)月對(duì)飛船靠

28、近月球表面做圓周運(yùn)動(dòng)有R2月球的平均密度P=M34兀R /3在月球上忽略月球的自轉(zhuǎn)時(shí)F= G啤R2（N由以上各式可得：月球的密度（ 1月球的半徑R= Ft4 兀 2N2m0F,即為物體在月球上所 2分）（2分）1 分）2 分）分）（1 分）（1 分）佃（2015湖北三市期末）.有a b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是處于地面附近的近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星,精心整理各衛(wèi)星排列位置如圖所示，貝U下列判斷正確的是A. a的向心加速度等于重力加速度gB . c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是 n 16C. b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)D

29、 . d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是48小時(shí)答案：CD4. 一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為V。假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為 m的物體，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 F。已知引力常量為G， 則這顆行星的質(zhì)量為（）A mv2_ Fv Fv" mv4-'A.B.C.D.GFGm Gm GF二.天體運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)“另類”問(wèn)題天體運(yùn)動(dòng)部分的絕大多數(shù)問(wèn)題，解決的原理及方法比較單一，處理的基本思路是：將天體的運(yùn) 動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列方程，向心加速度按涉及的運(yùn)動(dòng)學(xué)量選擇相 應(yīng)的展開(kāi)形式。'',2如有必要，可結(jié)合黃金

30、代換式 OM = gR簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。不過(guò)，還有幾類問(wèn)題僅依靠基本思路和 方法，會(huì)讓人感覺(jué)力不從心，甚至就算找出了結(jié)果但仍心存疑惑，不得要領(lǐng)。這就要求我們必須從 根本上理解它們的本質(zhì)，把握解決的關(guān)鍵，不僅要知其然，更要知其所以然。一、變軌問(wèn)題I例：某人造衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變。每次測(cè)量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng)，某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為"，后來(lái)變?yōu)?，以片、卩2表示衛(wèi)星在這I兩個(gè)軌道上的線速度大小,E、E表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，則（）A.B.C.D.分析：空氣阻力作用下，衛(wèi)星的運(yùn)行速度首先減小，速度減小后的衛(wèi)星不能繼續(xù)沿原軌道運(yùn)動(dòng)

31、，血=G >由于懼帯 尸而要作近（向）心運(yùn)動(dòng)，直到向心力再次供需平衡，即, ASwV '理三0-=尺骨三購(gòu) 廣心F ,衛(wèi)星又做穩(wěn)定的圓周運(yùn)動(dòng)。如圖，近（向）心運(yùn)動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)有引力方向與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向不垂直，會(huì)讓衛(wèi)星加速，速度增大（從能量角度看，萬(wàn)有引力對(duì)衛(wèi)星做正功，衛(wèi)星動(dòng)能增加，速度增大），且增加的數(shù)值超過(guò)原先減少精心整理的數(shù)值。所以 小、2 ，又由 -V可知丁艮。解：應(yīng)選C選項(xiàng)。說(shuō)明：本題如果只注意到空氣阻力使衛(wèi)星速度減小的過(guò)程，很容易錯(cuò)選B選項(xiàng)，因此，分析問(wèn)題一定要全面，切忌盲目下結(jié)論。衛(wèi)星從橢圓軌道變到圓軌道或從圓軌道變到橢圓軌道是衛(wèi)星技術(shù)的一個(gè)重要方面，衛(wèi)星定軌和 返回都要用

32、到這個(gè)技術(shù)。V艮、揪以衛(wèi)星從橢圓遠(yuǎn)點(diǎn)變到圓軌道為例加以分析：如圖，在軌道遠(yuǎn)點(diǎn)，萬(wàn)有引力尸，要使衛(wèi)FV星改做圓周運(yùn)動(dòng)，必須滿足F丄V，而F丄V在遠(yuǎn)點(diǎn)明顯成立，所以只需增大速度，讓速朋-二 F度增大到尸成立即可，這個(gè)任務(wù)由衛(wèi)星自帶的推進(jìn)器完成。“神舟”飛船就是通過(guò)這種技術(shù)變軌的，地球同步衛(wèi)星也是通過(guò)這種技術(shù)定點(diǎn)于同步軌道上的。二、雙星問(wèn)題，i例：在天體運(yùn)動(dòng)中，將兩顆彼此相距較近的行星稱為雙星。它們?cè)谙嗷サ娜f(wàn)有引力作用下間距 保持不變，并沿半徑不同的同心圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果雙星間距為Z,質(zhì)量分別為 処和,試計(jì)算：（1）雙星的軌道半徑；（2）雙星的運(yùn)行周期；（3）雙星的線速度。分析：雙星系統(tǒng)中，

33、兩顆星球繞同一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且兩者始終與圓心共線，相同時(shí)間內(nèi) 轉(zhuǎn)過(guò)相同的角度，即角速度相等，則周期也相等。但兩者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不相等。解：設(shè)行星轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為血，周期為T（1）如圖，對(duì)星球財(cái)1,_由向心力公式可得:同理對(duì)星球出1有：I?兩式相除得：衣2 叫（即軌道半徑與質(zhì)量成反比）所以(2)T=2疣 -r_r 何M +呱）卩二丄產(chǎn)網(wǎng)+胚譏：叫 因?yàn)閅 =曲，所以1LA/j+M因?yàn)?，所以:厶網(wǎng)+叫）說(shuō)明：處理雙星問(wèn)題必須注意兩點(diǎn)（1）兩顆星球運(yùn)行的角速度、周期相等；（2）軌道半徑不等 于引力距離（這一點(diǎn)務(wù)必理解）。弄清每個(gè)表達(dá)式中各字母的含義，在示意圖中相應(yīng)位置標(biāo)出相關(guān)量， 可以最大

34、限度減少錯(cuò)誤。三、追及問(wèn)題例：兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球半徑為, a衛(wèi)星離地面的高度等 于R，h衛(wèi)星離地面高度為3R ,貝U：（ 1）0、i兩衛(wèi)星運(yùn)行周期之比 兀：石是多少？（ 2）若某時(shí)刻兩衛(wèi)星正好同時(shí)通過(guò)地面同一點(diǎn)正上方，則 a至少經(jīng)過(guò)多少個(gè)周期與i相距最遠(yuǎn)?分析：兩衛(wèi)星周期之比可按基本思路處理；要求 a與相距最遠(yuǎn)的最少時(shí)間，其實(shí)是一個(gè)追及和 相遇問(wèn)題，可借用直線運(yùn)動(dòng)部分追及和相遇問(wèn)題的處理思想，只不過(guò)，關(guān)鍵一步應(yīng)該變換成“利用 角位移關(guān)系列方程”。'解：（1）對(duì)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星使用向心力公式可得產(chǎn)臨所以7；:7>J（R +貯:胞+ 3胖=1:2血

35、_ 2開(kāi)（2）由"T可知： 吩®，即a轉(zhuǎn)動(dòng)得更快。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間f兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，則由圖可得：&廠必=（2曠1）開(kāi)（舟=1、2、3）其中扯二1時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間最短。, 兀2池7；4 +心所以血爲(wèi) 得邂-監(jiān)）2（2低-TJ7說(shuō)明：圓周運(yùn)動(dòng)中的追及和相遇問(wèn)題也應(yīng)“利用（角）位移關(guān)系列方程”。當(dāng)然，如果能直接將角位移關(guān)系轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)關(guān)系，運(yùn)算過(guò)程更簡(jiǎn)潔，但不如利用角位移關(guān)系容易理解，而且可以和 直線運(yùn)動(dòng)中同類問(wèn)題的解法統(tǒng)一起來(lái)，記憶比較方便。常見(jiàn)情況下的角位移關(guān)系如下，請(qǐng)自行結(jié)合 運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖理解。設(shè)。擰久，貝U：四、超失重問(wèn)題二 一 g例：某物體在地面上受到的重力為160M

36、，將它放置在衛(wèi)星中，在衛(wèi)星以加速度2隨火箭加速上升的過(guò)程中，當(dāng)物體與衛(wèi)星中的支持物的相互壓力為9CIN時(shí)，求此時(shí)衛(wèi)星距地球表面有多遠(yuǎn)?（地球半徑 h6.4xlCP尿，g取分析：物體具有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，物體對(duì)支持物的壓力大于自身實(shí)際重力； 而由于高空重力加速度小于地面重力加速度，同一物體在高空的實(shí)際重力又小于在地面的實(shí)際重力。解：如圖，設(shè)此時(shí)火箭離地球表面的高度為 A，火箭上物體對(duì)支持物的壓力為，物體受到的 重力為路根據(jù)超、失重觀點(diǎn)有Fg+滋二 12（沁 2）1690-16X-X10冷閥216"g廠-可得 邑二 依+為可知：g （R + kfMm邑R - A = 37? = 3x6.4x10° = 1.92x10伽）h =所以VEr說(shuō)明：航天器在發(fā)射過(guò)程中有一個(gè)向上加速運(yùn)動(dòng)階段，在返