高三专题复习-天体运动

高三物理复习万有引力与天体运动1万有引力与天体运动例2．某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动。某次测量卫星的轨道半径为r1，后来变为r2，r2＜r1。以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能，T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（）A．Ek2＜Ek1，T2＜T1B．Ek2＜Ek1，T2＞T1C．Ek2＞Ek1，T2＜T1D．Ek2＞Ek1，T2＞T1例3．地球和月球中心相距60R（R为地球半径），地球质量约为月球质量的81倍，则月地之间对地球卫星引力为零处离地心的距离为多少？例5.飞船以a=g/2的加速度匀加速上升，由于超重，用弹簧秤测得质量为10kg的物体重量为75N。由此可知，飞船所处位置距地面的高度为多大？（地球半径为6400km，g＝10m/s2）例6．已知地月距离r＝60R（R为地球半径），计算月球受到地球的引力的加速g’。例9.科学家在研究地月组成的系统时，从地球向月球发射激光，测得激光往返时间为t。若还已知万有引力恒量G，月球绕地球旋转（可看成匀速圆周运动）的周期T，光速c（地球到月球的距离远大于它们的半径）。则由以上物理量可以求出（）A．月球到地球的距离B．地球的质量C．月球受地球的引力D．月球的质量例10.某人在一星球上以速度υ0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为多少？例11.宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间t，小球落到星球表面上，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L3。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M？例12．土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断：（）A．若v∝R，则该层是土星的一部分B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群C．若v∝1/R，则该层是土星的一部分D．若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群例13．在天体运动中，把两颗相距较近的恒星称为双星。已知两个恒星的质量分别为M1和M2，两星之间的距离为L。两恒星分别围绕共同的圆心做匀速圆周运动，求它们各自的回转半径和角速度。练习一1.对于万有引力定律的表达式221rmGmF，下列说法中正确的是()A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋于零时，万有引力趋于无限大C.两物体受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关D.两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力2.地球可近似看成球形，由于地球表面上物体都随地球自转，所以有：（）A．物体在赤道处受的地球引力等于两极处，而重力小于两极处B．赤道处的角速度比南纬30º大C．地球上物体的向心加速度都指向地心，且赤道上物体的向心加速度比两极处大D．地面上的物体随地球自转时提供向心力的是重力3.航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体()A.不受地球的吸引力B.受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态C.受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态D.对支持它的物体的压力为零4.2003年10月15日09时，我国的“神舟五号”载人飞船发射成功，其反回舱于2003年10月16日06时07分按计划安全降落在内蒙古中部草原，对于宇航员所受到的重力G、支持力N和万有引力F，下面的判断正确的是（）A．载人飞船在发射架上等待发射时F≈G=NB．载人飞船发射离地竖直上升过程中NG=FC．载人飞船绕地球做圆周运动时FGND．载人飞船返回舱在返回地面过程中NGF5.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为g／2，则该处距地球表面的高度为：()高三物理复习万有引力与天体运动2A．(2—1)RB．RC．2RD．2R6．设地球表面的重力加速度为g0，物体在距离地心4R（R为地球半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为（）A.1；B.1/2；C.1/4；D.1/16。7.A、B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为MA：MB=p，两行星的半径比为RA：RB=q，则两卫星的周期之比为：()A．pqB．qpC．pqpD．qpq8.设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球、月球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动，则与开采前相比（）A．地球与月球间的万有引力将变大B．地球与月球间的万有引力将变小C．月球绕地球运动的周期将变大D．月球绕地球运动的周期将缩短9．土星外层上有一个环。为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断：（）A．若v∝R，则该层是土星的一部分B．若v2∝R，则该层是土星的卫星群C．若v∝1/R，则该层是土星的一部分D．若v2∝1/R，则该层是土星的卫星群10．设地球半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则()（A）卫星的线速度为220gR（B）卫星的角速度为08Rg（C）卫星的加速度为4g（D）卫星的周期为2gR0211．把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，则离太阳越远的行星()A.周期越小B线速度越小C角速度越小D加速度越小12.如图所示，三颗人造地球卫星的质量Ma＝Mb＜Mc，b与c半径相同，则：()A．线速度vb＝vc＜vaB．周期Tb＝Tc＞TaC．b所需的向心力最小D．b与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度13.一艘宇宙飞船贴近一恒星表面飞行，测得它匀速圆周运动的周期为T，设万有引力常数G，则此恒星的平均密度为：()A．GT2/3πB．3π／GT2C．GT2／4πD．4π／GT214．为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体作匀速圆周运动的另一个星球的条件是（）A.质量和运转周期B.运转周期和轨道半径C.轨道半径和环绕速度D.环绕速度和质量15.已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：()A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球绕地球旋转的轨道半径C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球半径和重力加速度16.若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出()A.某行星的质量B.太阳的质量C.某行星的密度D.太阳的密度17.2003年10月15日北京时间9时整，我国“神舟”五号飞船载着我国首位太空人杨利伟在酒泉卫星发射中心发射升空，10min后，“神舟”五号飞船准确进入预定轨道。在北京航天指挥中心的调度下，我国陆海空航天网对飞船进行了持续的跟踪、测量与控制，截止10月16日零点，“神舟”五号载人飞船已按预定轨道绕地球10圈。若地球半径R和地球表面的重力加速度g均已知，只根据以上提供的资料可估算出“神舟”五号飞船的哪些数据（）A．轨道高度B.环绕速度C.向心加速度D.向心力18.某人在一星球上以速度υ0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中。已知星球半径为R，那么使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为()A．υ0tRB．2υ0RtC.υ0RtD．υ0Rt19我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（）A．2122)(4GTrrrB．23124GTrC．2324GTrD．21224GTrr20设行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比T2／R3=K为常数，此常数的大小：（）A．只与恒星质量有关B．与恒星质量和行星质量均有关C．只与行星质量有关D．与恒星和行星的速度有关21.人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是()A.1天至4天之间B.4天至8天之间C.8天至16天之间D.大于16天22.己知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算的物理量有（）A.月球的质量B.地球的质量C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小23．地球的公转周期和公转轨道半径分别为T和R；月球的公转周期和公轨道半径分别为t和r，则太阳质量与地球质量之比为（）高三物理复习万有引力与天体运动3A．tRTrB．3232RtrTC．3232rTRtD．RtrT2224.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（）A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶425．1999年11月20日，我国发射了“神州号”载人飞船，次日载人着陆，试验获得成功。载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程。若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度为。26.不考虑地球的自转，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量G,则地球的平均密度为_______________.27．地球半径为R，质量为M，万有引力恒量为G，地球自转周期为T，则同步卫星周期为速度为，离地面的高度为。28.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k(均不计阻力)，且已知地球与该天体的半径之比也为k，则地球与天体的质量比为＿＿＿＿·29.一物体在地球表面的重力为16N，它在以5m／s2加速上升的火箭中视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的＿＿＿＿＿倍。(g＝10m/s2)30.地核的体积约为整个地球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34%。经估算，地核的平均密度为kg/m3。（结果取两位有效数字，引力常量G=6.7×10-11、地球半径R=6.4×106m）31．中子星是由密集的中子组成的星体，具有极大的密度。通过观察已知某中子星的自转角速度ω＝60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体，则计算中子星的密度最小值的表达式为ρ＝，计算出该中子的密度至少为。32.如图，有A、B两颗行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相遇(即两颗行星相距最近)，则经过时间t1＝＿＿＿＿时两行星第二次相遇，经过时间t2＝＿＿＿＿时两行星第一次相距最远。33.已知地球半径约为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为___________m（结果只保留一位有效数字）34．已知空间站周期约为90min，地球的半径约为6400km，地面重力加速度约为10m/s2,国际空间站离地面的高度为____________km.35.如图所示，在距一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R处有一质量为m的质点，此时球体对质点的万有引力为F1.当从球体中挖去一半径为R/2的球体时，剩下部分对质点的万有引力为F2，求F1:F2?36.一行星与地球运动情况相似，此行星的一昼夜为T＝6小时，若弹簧秤在其赤道上比两极处测同一物体的重力时读数小了10％，则此行星的平均密度多大?（30π/GT2＝3.04×103kg/m3）37．人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后，绕该行星做匀速圆周运动。已知该行星的半径为R，探测器运行轨道在其表面上空h高处，运行周期为T。求该行星的质量和