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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) 天體運動檢測試題
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,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到地球
2、上.假如經(jīng)過長時間開采后,地球仍可看成均勻球體,月球仍沿開采前的圓軌道運動則與開采前比較( )
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.月球繞地球運動的周期將變長 D.月球繞地球運動的周期將變短
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.地球繞太陽運行的周期T和地球中心離太陽中心的距離r
B.月球繞地球運行的周期T和地球的半徑r
C.月球繞地球運動的角速度和月球中心離地球中心的距離r
D.月球繞地球運動的周期T和軌道半徑r
【鞏固3-1】已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑r=1.491011m, 公轉(zhuǎn)的周期T=3.16107s,求太陽的質(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)過時間t,小球落到星球表面,測得拋出點與落地點之間的距離為L。若拋出時初速度增大到2倍,則拋出點與落地點之間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上,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動,若要計算行星的密度,唯一要測量出的物理是( )
A.行星的半徑 B.衛(wèi)星的半徑 C.衛(wèi)星運行的線速度 D.衛(wèi)星運行的周期
【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周運動的周期為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。計算時星體可視為均勻球體。(引力常數(shù)G=6.6710m/kg·s)
【鞏固4-2】兩個星球組成雙星,它們在相互之間的萬有引力作用下,繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動?,F(xiàn)測得兩星中心距離為R,其運動周期為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小球m1、m2,且m1=2m2,用細線把兩球連起來,當(dāng)盤架勻速轉(zhuǎn)動時,兩小球剛好能與桿保持無相對滑動,如圖所示。此時兩小球到轉(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對它們的引力作用,已觀測到穩(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的圓軌道上運行;另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行,設(shè)每個星體的質(zhì)量均為m。
(1)試求第一種形式下,星體運動的線速度和周期;
(2)假設(shè)兩種形式下星體的運動周期相同,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)星的變軌運動的
7、一組問題
【例題5】“神舟三號”順利發(fā)射升空后,在離地面340km的圓軌道上運行了108圈。運行中需要多次進行 “軌道維持”。所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動機的點火時間和推力的大小方向,使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運行。如果不進行軌道維持,由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力,軌道高度會逐漸降低,在這種情況下飛船的動能、重力勢能和機械能變化情況將會是( )
A.動能、重力勢能和機械能都逐漸減小
B.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能不變
Q
v2
v3
P
v4
v1
C.重力勢能逐漸增大,動能逐漸減小,機械能不變
D.重力勢能逐漸減小,動能逐漸增大,機械能
8、逐漸減小
【鞏固5-1】 如圖所示,某次發(fā)射同步衛(wèi)星時,先進入一個近地的圓軌道,然后在P點點火加速,進入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道(該橢圓軌道的近地點為近地圓軌道上的P,遠地點為同步軌道上的Q),到達遠地點時再次自動點火加速,進入同步軌道。設(shè)衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的速率為v1,在P點短時間加速后的速率為v2,沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達遠地點Q時的速率為v3,在Q點短時間加速后進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,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,最后再
9、次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點。軌道2、3相切于P點(如圖),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1,2,3,軌道上正常運行時,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點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度
類型題: 人造天體的交會對接問題
【例題6】關(guān)于航天飛機與空間站對接問題,下列說法正確的是( )
A.先讓航天飛機與空間站在同一軌道上,然后讓航天飛機加速,即可實現(xiàn)對接
B.先讓航天飛機
10、與空間站在同一軌道上,然后讓航天飛機減速,即可實現(xiàn)對接
C.先讓航天飛機進入較低的軌道,然后再對其進行加速,即可實現(xiàn)對接
D.先讓航天飛機進入較高的軌道,然后再對其進行加速,即可實現(xiàn)對接
類型題: 衛(wèi)星的運動參量與軌道半徑的關(guān)系
【例題7】兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運動,周期之比為,則軌道半徑之比和運動速率之比分別為( )
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”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
11、行速度為7.9 km/s
C.它可以繞過北京的正上方,所以我國能利用其進行電視轉(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兩個行星繞同一恒星O做圓周運動,旋轉(zhuǎn)方向相同,A行星的周期為T1,B行星的周期為T2,在某一時刻兩行星第一次相遇(即兩行星距離最近),則( )
A.經(jīng)過時間t=T2+T1,兩行星將第二次相遇
B.經(jīng)過時間,兩行星將第二次相遇
C.經(jīng)過時間,兩行星第一次相距最遠
A
B
D.經(jīng)過時間,兩行星第一次相距最遠
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動,運行方向相同,A的軌道半徑為r1,B的軌道半徑為r2,已知恒星質(zhì)量為,恒星對行星的引力遠大于得星間的引力,兩行星的軌道半徑r1<r2。若在某一時刻兩行星相距最近,試求:
(1)再經(jīng)過多少時間兩行星距離又最近?
(2)再經(jīng)過多少時間兩行星距離最遠?
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