湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 天體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)試題

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1、湖南省湘潭市鳳凰中學(xué)2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 天體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)試題 類型題： 萬有引力定律的直接應(yīng)用 【例題1】下列關(guān)于萬有引力公式的說法中正確的是（ ） A．公式只適用于星球之間的引力計(jì)算，不適用于質(zhì)量較小的物體 B．當(dāng)兩物體間的距離趨近于零時(shí)，萬有引力趨近于無窮大 C．兩物體間的萬有引力也符合牛頓第三定律 D．公式中萬有引力常量G的值是牛頓規(guī)定的 【鞏固1-1】設(shè)想把質(zhì)量為m的物體，放到地球的中心，地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則物體與地球間的萬有引力是（ ） A． B．無窮大 C．零 D．無法確定 【鞏固1-2】設(shè)想人類開發(fā)月球，不斷地把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球

2、上．假如經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)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(yùn)動(dòng)則與開采前比較（ ） A．地球與月球間的萬有引力將變大 B．地球與月球間的萬有引力將減小 C．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng) D．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短 類型題： 重力加速度g隨離高度h變化情況 【例題2】設(shè)地球表面的重力加速度為g，物體在距地心4R（R是地球半徑）處，由于地球的引力作用而產(chǎn)生的重力加速度g，，則g/g，為（ ） A、1； B、1/9； C、1/4； D、1/16。 【鞏固2-1】火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的和，地球表面的重力加速度為g，則

3、火星表面的重力加速度約為（ ） (A)0.2 g (B)0.4 g (C)2.5 g (D)5 g 類型題： 用萬有引力定律求天體的質(zhì)量和密度 【例題3】下列幾組數(shù)據(jù)中能算出地球質(zhì)量的是（萬有引力常量G是已知的）（ ） A．地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T和地球中心離太陽(yáng)中心的距離r B．月球繞地球運(yùn)行的周期T和地球的半徑r C．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度和月球中心離地球中心的距離r D．月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r 【鞏固3-1】已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.491011m， 公轉(zhuǎn)的周期T=3.16107s，求太陽(yáng)的質(zhì)量M。 【鞏固3-2】宇航員在一星球表面

4、上的某高處，沿水平方向拋出一小球。經(jīng)過時(shí)間t，小球落到星球表面，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)。若拋出時(shí)初速度增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的距離為L(zhǎng)。已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G。求該星球的質(zhì)量M。 【例題】某行星的衛(wèi)星，在靠近行星的軌道上運(yùn)動(dòng)，若要計(jì)算行星的密度，唯一要測(cè)量出的物理是（ ） A．行星的半徑 B．衛(wèi)星的半徑 C．衛(wèi)星運(yùn)行的線速度 D．衛(wèi)星運(yùn)行的周期 【鞏固3-3】如果某行星有一顆衛(wèi)星沿非?？拷撕阈堑谋砻孀鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則可估算此恒星的密度為多少? 【鞏固3-4】中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)

5、果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。(引力常數(shù)G=6.6710m/kg·s) 【鞏固4-2】?jī)蓚€(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T，求兩星的總質(zhì)量。 r1 r2 m1 m2 【鞏固4-3】在光滑桿上穿著兩個(gè)小球m1、m2，且m1=2m2，用細(xì)線把兩球連起來，當(dāng)盤架勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩小球剛好能與桿保持無相對(duì)滑動(dòng)，如圖所示。此時(shí)兩小球到轉(zhuǎn)軸的距離r1

6、與r2之比為（ ） A．1∶1 B．1∶ C．2∶1 D．1∶2 【鞏固4-4】宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用，已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行，設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m。 （1）試求第一種形式下，星體運(yùn)動(dòng)的線速度和周期； （2）假設(shè)兩種形式下星體的運(yùn)動(dòng)周期相同，第二種形式下星體之間的距離應(yīng)為多少？ 類型題： 人造衛(wèi)星的變軌運(yùn)動(dòng)的

7、一組問題 【例題5】“神舟三號(hào)”順利發(fā)射升空后，在離地面340km的圓軌道上運(yùn)行了108圈。運(yùn)行中需要多次進(jìn)行 “軌道維持”。所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行。如果不進(jìn)行軌道維持，由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力，軌道高度會(huì)逐漸降低，在這種情況下飛船的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能變化情況將會(huì)是（ ） A．動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能都逐漸減小 B．重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能不變 Q v2 v3 P v4 v1 C．重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，機(jī)械能不變 D．重力勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能

8、逐漸減小 【鞏固5-1】 如圖所示，某次發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，先進(jìn)入一個(gè)近地的圓軌道，然后在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，進(jìn)入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道（該橢圓軌道的近地點(diǎn)為近地圓軌道上的P，遠(yuǎn)地點(diǎn)為同步軌道上的Q），到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)再次自動(dòng)點(diǎn)火加速，進(jìn)入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的速率為v1，在P點(diǎn)短時(shí)間加速后的速率為v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3，在Q點(diǎn)短時(shí)間加速后進(jìn)入同步軌道后的速率為v4。試比較v1、v2、v3、v4的大小，并用小于號(hào)將它們排列起來______。 Q 1 2 3 P 【鞏固5-2】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再

9、次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)。軌道2、3相切于P點(diǎn)（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1，2，3，軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（ ） 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(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度 D．衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度 類型題： 人造天體的交會(huì)對(duì)接問題 【例題6】關(guān)于航天飛機(jī)與空間站對(duì)接問題，下列說法正確的是（ ） A．先讓航天飛機(jī)與空間站在同一軌道上，然后讓航天飛機(jī)加速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接 B．先讓航天飛機(jī)

10、與空間站在同一軌道上，然后讓航天飛機(jī)減速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接 C．先讓航天飛機(jī)進(jìn)入較低的軌道，然后再對(duì)其進(jìn)行加速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接 D．先讓航天飛機(jī)進(jìn)入較高的軌道，然后再對(duì)其進(jìn)行加速，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接 類型題： 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)參量與軌道半徑的關(guān)系 【例題7】?jī)深w人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為（ ） A． B． C． D． 類型題： 地球同步衛(wèi)星問題 【例題8】關(guān)于“亞洲一號(hào)”地球同步通訊衛(wèi)星，下述說法正確的是（ ） A．已知它的質(zhì)量是1.24 t，若將它的質(zhì)量增為2.84 t，其同步軌道半徑變?yōu)樵瓉淼?倍 B．它的運(yùn)

11、行速度為7.9 km/s C．它可以繞過北京的正上方，所以我國(guó)能利用其進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播 D．它距地面的高度約為地球半徑的5倍,所以衛(wèi)星的向心加速度約為其下方地面上物體的重力加速度的 m2 B m1 A O 類型題： 衛(wèi)星的追及問題 【例題9】如右圖所示，有A、B兩個(gè)行星繞同一恒星O做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同，A行星的周期為T1，B行星的周期為T2，在某一時(shí)刻兩行星第一次相遇（即兩行星距離最近），則（ ） A．經(jīng)過時(shí)間t=T2+T1，兩行星將第二次相遇 B．經(jīng)過時(shí)間，兩行星將第二次相遇 Ｃ．經(jīng)過時(shí)間，兩行星第一次相距最遠(yuǎn) A B D．經(jīng)過時(shí)間,兩行星第一次相距最遠(yuǎn)

12、 【鞏固9-1】A、B兩行星在同一平面內(nèi)繞同一恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行方向相同，A的軌道半徑為r1，B的軌道半徑為r2，已知恒星質(zhì)量為，恒星對(duì)行星的引力遠(yuǎn)大于得星間的引力，兩行星的軌道半徑r1＜r2。若在某一時(shí)刻兩行星相距最近，試求： （1）再經(jīng)過多少時(shí)間兩行星距離又最近？ （2）再經(jīng)過多少時(shí)間兩行星距離最遠(yuǎn)？ 類型題： 求天體的第一宇宙速度問題 【例題10】若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的6倍，半徑是地球的1.5倍，這順行星的第一宇宙速度約為（ ） A. 2 km/s B. 4 km/s C. 16 km/s D. 32 km/s