《天體運(yùn)動》練習(xí)題

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1、精品文檔，僅供學(xué)習(xí)與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 《天體運(yùn)動》練習(xí)題 一、選擇題 1.天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，是地球的25倍。已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期約為1.4小時(shí)，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,,由此估算該行星的平均密度為（ ） A.1.8103kg/m3 B. 5.6103kg/m3 C. 1.1104kg/m3 D.2.910

2、4kg/m3 2.牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓（ ） A．接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想 B．根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實(shí)，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fm的結(jié)論 C．根據(jù)Fm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出Fm1m2 D．根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小 3.發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預(yù)定軌道。發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是，在赤道附近（ ） A．地球的引力較大

3、 B．地球自轉(zhuǎn)線速度較大 C．重力加速度較大 D．地球自轉(zhuǎn)角速度較大 4.英國《新科學(xué)家（New Scientist）》雜志評選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最，在XTEJ1650-500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑約45km，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿足（其中為光速，為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為 （ ） A． B． C． D． 5.關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是 （ ） A．第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度

4、 B．第一宇宙速度又叫脫離速度 C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān) D．第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān) 6.據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200Km和100Km，運(yùn)動速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700Km） （ ） A. B. C, D. 7.據(jù)報(bào)道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運(yùn)行的小行星，代號為2009HC82。該小行星繞太陽一周的時(shí)間為3.39年，直徑2～3千米，其軌道平面與地球軌道平面呈1

5、55的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運(yùn)動，則小行星和地球繞太陽運(yùn)動的速度大小的比值為 （ ） A. B. C. D. 8.2009年2月11日，俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國的“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運(yùn)動的軌道都是圓，甲的運(yùn)行速率比乙的大，則下列說法中正確的是（ ） A. 甲的運(yùn)行周期一定比乙的長 B. 甲距地面的高度一定比乙的高 C. 甲的向心力一定比乙的小

6、 D. 甲的加速度一定比乙的大 P 地球 Q 軌道1 軌道2 9.2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了“神舟”七號載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是 （ ） A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等 B．飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài) C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度 D．飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動的加速度 10. “嫦娥一號

7、”月球探測器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，設(shè)探測器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí) （ ） A. r、v都將略為減小 B. r、v都將保持不變 C. r將略為減小，v將略為增大 D. r將略為增大，v將略為減小 11.在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道。已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的倍，地球繞太陽運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍。關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是 （ ） A．太陽引力遠(yuǎn)大于月球引力 B

8、．太陽引力與月球引力相差不大 C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等 D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異 12.關(guān)于萬有引力及其應(yīng)用，下列表述正確的是（ ） A．人造地球衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)不受地球引力作用 B．兩物體間的萬有引力跟它們質(zhì)量的乘積成反比 C．兩物體間的萬有引力跟它們的距離成反比 D．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球作勻速圓周運(yùn)動所必須具有的速度，稱為第一宇宙速度 13.已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390,月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天,利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識,可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為( ) A.0.2

9、 B.2 C.20 D.200 14.據(jù)媒體報(bào)道,“嫦娥一號”衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運(yùn)行周期127分鐘.若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是（ ） A.月球表面的重力加速度 B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力 C.衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速度 D.衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度 15.1990年4月25日,科學(xué)家將哈勃天文望遠(yuǎn)鏡送上距地球表面約600 km的高空,使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進(jìn)展.假設(shè)哈勃天文望遠(yuǎn)鏡沿圓軌道繞地球運(yùn)行.已知地球半徑為6.4106 m,利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為3.6107 m

10、這一事實(shí)可得到哈勃天文望遠(yuǎn)鏡繞地球運(yùn)行的周期.以下數(shù)據(jù)中最接近其運(yùn)行周期的是 ( ) A. 0.6小時(shí)  B.1.6小時(shí) C.4.0小時(shí) D.24小時(shí) 16.據(jù)報(bào)道,我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號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01星”,下列說法正確的是 ( ) A.運(yùn)行速度大于7.9 km/s B.離地面高度一定,相對地面靜止 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速度大小相等

11、 17.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,衛(wèi)星所受萬有引力F與軌道半徑r的關(guān)系是 ( ) A.F與r成正比 B.F與r成反比 C.F與r2成正比 D.F與r2成反比 18.由于地球的自轉(zhuǎn),使得靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動.對于這些做勻速圓周運(yùn)動的物體,以下說法正確的是 ( ) A.向心力都指向地心  B.速度等于第一宇宙速度 C.加速度等于重力加速度  D.周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相等 19.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,則火星表面的重力加速度約為 ( ) A.0.2 g 

12、 B.0.4 g  C.2.5 g  D.5 g 20.如圖是“嫦娥一號”奔月示意圖,衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小型火箭多次變軌,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,最終被月球引力捕獲,成為繞月衛(wèi)星,并開展對月球的探測.下列說法正確的是 ( ) A.發(fā)射“嫦娥一號”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度 B.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān) C.衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比 D.在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力 21.假設(shè)太陽系中天體的密度不變,天體直徑和天體之間距離都縮小到原來的一半,地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運(yùn)動,則下列物理量變化正確的是 (

13、 ) A.地球的向心力變?yōu)榭s小前的一半 B.地球的向心力變?yōu)榭s小前的 C.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同 D.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期變?yōu)榭s小前的一半 22.現(xiàn)有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星A和B,它們的軌道半徑分別為rA和rB.如 果rA>rB,則 （ ） A.衛(wèi)星A的運(yùn)動周期比衛(wèi)星B的運(yùn)動周期大 B.衛(wèi)星A的線速度比衛(wèi)星B的線速度大 C.衛(wèi)星A的角速度比衛(wèi)星B的角速度大 D.衛(wèi)星A的加速度比衛(wèi)星B的加速度大 23.據(jù)報(bào)道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星,其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍,一個在地球表面重量為600 N的人在這個行星表

14、面的重量將變?yōu)?60 N.由此可推知,該行星的半徑與地球半徑之比約為 ( ) A.0.5 B.2 C.3.2 D.4 24.土衛(wèi)十和土衛(wèi)十一是土星的兩顆衛(wèi)星,都沿近似為圓周的軌道繞土星運(yùn)動,其參數(shù)如下表: 衛(wèi)星半徑(m) 衛(wèi)星質(zhì)量(kg) 軌道半徑(m) 土衛(wèi)十 8.90104 2.011018 1.51108 土衛(wèi)十一 5.70104 5.601017 1.51108 兩顆衛(wèi)星相比較,土衛(wèi)十 ( ) A.受土星的萬有引力較大 B.繞土星做圓周運(yùn)動的周期較大 C.繞土星做圓周運(yùn)動的向心加速度較大 D.動

15、能較大 25.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,并測出了行星的軌道半徑和運(yùn)行周期.由此可推算出 (　 ) A.行星的質(zhì)量 B.行星的半徑 C.恒星的質(zhì)量 D.恒星的半徑 26.2007年4月24日,歐洲科學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese 581c.這顆圍繞紅矮星Gliese 581運(yùn)行的星球有類似地球的溫度,表面可能有液態(tài)水存在,距離地球約為20光年,直徑約為地球的1.5倍,質(zhì)量約為地球的5倍,繞紅矮星Gliese 581運(yùn)行的周期約為13天.假設(shè)有一艘宇宙飛船飛臨該星球表面附近軌道,下列說法正確的是 ( )

16、A.飛船在Gliese 581c表面附近運(yùn)行的周期約為13天 B.飛船在Gliese 581c表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9 km/s  C.人在Gliese 581c上所受重力比在地球上所受重力大 D.Gliese 581c的平均密度比地球平均密度小 27.我國探月的“嫦娥工程”已經(jīng)啟動,在不久的將來,我國宇航員將登上月球.假如宇航員在月球上測得擺長為l的單擺做小振幅振動的周期為T,將月球視為密度均勻、半徑為r的球體,則月球的密度為 ( ) A. B. C. D. 28.我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展.設(shè)地球、月球的質(zhì)量分

17、別為m1、m2,半徑分別為R1、R2,人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v,對應(yīng)的環(huán)繞周期為T,則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為 ( ) A. B. C. D. 29.太陽系八大行星公轉(zhuǎn)軌道可近似看作圓軌道,“行星公轉(zhuǎn)周期的平方”與“行星與太陽的平均距離的三次方”成正比.地球與太陽之間平均距離約為1.5億千米,結(jié)合下表可知,火星與太陽之間的平均距離約為( )  水星 金星 地球 火星 木星 土星 公轉(zhuǎn)周期(年) 0.241 0.615 1.0 1.88 11.86 29.5 A.1.2億千米 B.2.3億千米 C

18、.4.6億千米 D.6.9億千米 30.不久前歐洲天文學(xué)家在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星,命名為“格利斯581c”.該行星的質(zhì)量是地球的5倍,直徑是地球的1.5倍.設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星的動能為,在地球表面附近繞地球沿圓軌道運(yùn)行的相同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為,則為( )  A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5 參考答案 1. D 解析：本題考查天體運(yùn)動的知識.首先根據(jù)近地衛(wèi)星饒地球運(yùn)動的向心力由萬有引力提供,可求出地球的質(zhì)量.然后根據(jù),可得該行星的密度約為2.9104kg/m3。 2. A

19、B解析：題干要求“在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中”，牛頓知識接受了平方反比猜想，和物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fm的結(jié)論，而提出萬有引力定律后，后來利用卡文迪許扭稱測量出萬有引力常量G的大小，只與C項(xiàng)也是在建立萬有引力定律后才進(jìn)行的探索。 3. B.解析：由于發(fā)射衛(wèi)星需要將衛(wèi)星以一定的速度送入運(yùn)動軌道，在靠進(jìn)赤道處的地面上的物體的線速度最大，發(fā)射時(shí)較節(jié)能。 4.C解析：處理本題要從所給的材料中，提煉出有用信息，構(gòu)建好物理模型，選擇合適的物理方法求解。黑洞實(shí)際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，帶入數(shù)據(jù)得重

20、力加速度的數(shù)量級為。 5. A解析：第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度A對，B錯；根據(jù)定義有可知與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，CD錯。 6. C 7. A解析：小行星和地球繞太陽作圓周運(yùn)動，都是由萬有引力提供向心力，有＝，可知小行星和地球繞太陽運(yùn)行軌道半徑之比為R1:R2＝，又根據(jù)V＝，聯(lián)立解得V1:V2＝，已知＝，則V1:V2＝。 8.D解析：由可知，甲的速率大，甲碎片的軌道半徑小，故B錯；由公式可知甲的周期小故A錯；由于未知兩碎片的質(zhì)量，無法判斷向心力的大小，故C錯；碎片的加速度是指引力加速度由 得，可知甲的加速度比乙大，故D對。 9. C解析：飛船點(diǎn)火變軌，前后的機(jī)械能不守恒，所以A不正確。飛

21、船在圓軌道上時(shí)萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。飛船在此圓軌道上運(yùn)動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運(yùn)動的周期24小時(shí)，根據(jù)可知，飛船在此圓軌道上運(yùn)動的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度，C正確。飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只有萬有引力來提供加速度，變軌后沿圓軌道運(yùn)動也是只有萬有引力來提供加速度，所以相等，D不正確。 10. BC解析：當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)，引力變大，探測器做近心運(yùn)動，曲率半徑略為減小，同時(shí)由于引力做正功，動能略為增加，所以速率略為增大。 11. AD解析：，代入數(shù)據(jù)可知，太陽的引力遠(yuǎn)大于月球的引力；由于月心到不同區(qū)域海水的

22、距離不同，所以引力大小有差異。 選AD 12.D 13. B 解析：估算太陽對月球的萬有引力時(shí),地、月間距忽略不計(jì),認(rèn)為月球處于地球公轉(zhuǎn)的軌道上.設(shè)太陽、地球、月球的質(zhì)量分別為M、m地、m月,日、地間距為r1,地、月間距為r2,地球、月球做勻速圓周運(yùn)動的周期分別為T1、T2,根據(jù)萬有引力定律、牛頓第二定律得: 對于月球:F地月=m月……① 對于地球:…… ② 由②式得 14. B 解析：設(shè)月球質(zhì)量為M,平均半徑為R,月球表面的重力加速度為g,衛(wèi)星的質(zhì)量為m,周期為T,離月球表面的高度為h,月球?qū)πl(wèi)星的吸引力完全提供向心力,由萬有引力定律知 ……① ……② 由①②可得,故選項(xiàng)

23、A不正確;因衛(wèi)星的質(zhì)量未知,故不能求出月球?qū)πl(wèi)星的吸引力,故選項(xiàng)B正確;衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速度,故選項(xiàng)C錯誤;衛(wèi)星繞月運(yùn)行的加速度,故選項(xiàng)D錯誤. 所以F日月=…… ③ 由①、③兩式得:F日月: F地月= 15. B解析：由萬有引力公式.所以,代入相關(guān)數(shù)據(jù),可估算出T哈與1.6小時(shí)較接近. 16. BC解析：由題中描述知“天鏈一號01星”是地球同步衛(wèi)星,所以它運(yùn)行速度小于7.9 km/s,離地高度一定,相對地面靜止.由于運(yùn)行半徑比月球繞地球運(yùn)行半徑小,由ω=得繞行的角速度比月球繞地球運(yùn)行的角速度大.由于受力情況不同,所以向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小不相等. 17.

24、D解析：由F得F與r2成反比. 18. D 解析：隨地球自轉(zhuǎn)的物體的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,向心力垂直地軸,指向地軸的相應(yīng)點(diǎn),速度遠(yuǎn)小于第一宇宙速度,加速度遠(yuǎn)小于重力加速度. 19. B 解析： 在星球表面萬有引力近似等于所受的重力. 由 20. C 解析：“嫦娥一號”要想脫離地球的束縛而成為月球的衛(wèi)星,其發(fā)射速度必須達(dá)到第二宇宙速度,若發(fā)射速度達(dá)到第三宇宙速度,“嫦娥一號”將脫離太陽系的束縛,故選項(xiàng)A錯誤;在繞月球運(yùn)動時(shí),月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力完全提供向心力,則即衛(wèi)星周期與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān),故選項(xiàng)B錯誤;衛(wèi)星所受月球的引力,故選項(xiàng)C正確;在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力小于受月球

25、的引力,故選項(xiàng)D錯誤. 21. BC 解析：設(shè)地球的直徑、太陽的直徑、太陽與地球間的距離分別由d1、d2、r變?yōu)?地球的向心力由萬有引力提供,則……① ……② 聯(lián)立①②兩式得:F′= 由萬有引力提供向心力,則F=m……③ F′=m′……④ 代入數(shù)據(jù)聯(lián)立③④得:T′=T 22. A解析：由萬有引力提供向心力G知, A對;v=,B錯; ω=,則ωA<ωB,C錯; a=,則aA

26、數(shù)值比較可知,A、D選項(xiàng)正確. 25. C解析:由萬有引力提供向心力知, ,故C選項(xiàng)正確. 26. BC解析;行星Gliese 581c圍繞紅矮星運(yùn)行的周期為13天,由得：,其中M為紅矮星的質(zhì)量,r為行星距紅矮星的距離,而宇宙飛船繞行星Gliese 581c運(yùn)行的周期T′=,M′為行星Gliese 581 c的質(zhì)量,r′為飛船與Gliese 581 c的距離,故A不正確.由速度v =,地球的小于Gliese 581 c的,所以B正確.由重力F=,Gliese 581 c的,大于地球的,所以C正確;由M=知,Gliese 581c的平均密度比地球的平均密度大. 27. B解析:由T=2π得：得:GM=gr2,而M=,聯(lián)立得：. 28. A解析:人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),萬有引力提供向心力,即同理,探測器繞月球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),v′=,聯(lián)立得：v′=,由T=得：T′=T. 29. B解析:由題意可知,行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),滿足=常數(shù),設(shè)地球的公轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)半徑分別為T1、r1,火星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期和軌道半徑分別為T2、r2,則,代入數(shù)值得,r2=2.3億千米. 30. C解析:由萬有引力提供向心力知, 則動能,若地球質(zhì)量為M,半徑為R,則“格利斯581 c”行星的質(zhì)量M1=5M,半徑R1=1.5R,代入數(shù)值得: 【精品文檔】第 11 頁