天体运动-习题剖析(DOC 11页).doc

1、xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级姓名：_班级：_考号：_题号一、计算题二、选择题三、多项选择总分得分评卷人得分一、计算题（每空？ 分，共？ 分）1、宇航员站在某一星球距离表面h高度处，以初速度v0沿水平方向抛出一个小球，经过时间t后球落到星球表面， 已知该星球的半径为R，引力常量为G ，求： （1）该星球表面的重力加速度g（2）物体落地时的速度（3）该星球的质量2、图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O 的运行轨道近似为圆已知引力常量为G ，天文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R0，周期为T0（1）中央恒星O 的质最是多大

2、？（2）长期观测发现，A 行星每隔t0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B （假设其运行的圆轨道与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同）根据上述现象和假设，试估算未知行星月的运动周期和轨道半径3、某人造地球卫星的高度是地球半径的15倍。试估算此卫星的线速度。已知地球半径R=6400km，g=10m/s2。4、一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R (R为地球半径)，卫星的运行方向与地球自转方向相同。已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g。（1）求人造卫星绕地球转动的角速度。（2）若某时刻卫星通过

3、赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。5、天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G）6、下图为中国月球探测工程的标志，它以中国书法的笔触，勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印，象征着月球探测的终极梦想。一位勤于思考的同学为探月宇航员设计了如下实验：在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为x

4、，通过查阅资料知道月球的半径为R，引力常量为G，若物体只受月球引力的作用，请你求出： (1)月球表面的重力加速度g月；(2)月球的质量M；(3)在月球表面发射卫星的第一宇宙速度v7、两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示已知双星的质量分别为m1和m2，它们之间的距离为L.求双星运行轨道半径r1和r2以及运行的周期T.评卷人得分二、选择题（每空？ 分，共？ 分）8、如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的

5、交点已知A、B、C绕地心运动的周期相同相对于地心，下列说法中不正确的是 A物体A和卫星C具有相同大小的加速度B卫星C的运行速度大于物体A的速度 C可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方 D卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等9、如右图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下，沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。则下列结论正确的是学A导弹在C点的速度大于 B导弹在C点的速度等于 学C导弹在C点的加速度等于 D导弹在C点的加速度大于10、为纪念伽利略将望远镜用于天文观

6、测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月如图为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点1开始进入撞月轨道假设卫星绕月球作圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G根据题中信息，以下说法正确的是（ ） A可以求出月球的质量 B可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力C“嫦娥一号”卫星在控制点1处应减速D“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s11、“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下

7、落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。则A. 月球表面重力加速度为 B. 月球第一宇宙速度为C. 月球质量为 D. 月球同步卫星离月球表面高度12、英国新科学家（New Scientist）杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半径的关系满足（其中为光速，为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为 A B C D13、为了探测X星球，某探测飞船先在以该星球中心为圆心，高度为h的圆轨道上运动，随后飞船多次变轨，最后围绕该星球做近表面圆周飞行，周

8、期为T。引力常量G已知。则（ ）A. 变轨过程中必须向运动的反方向喷气B. 变轨后比变轨前相比，飞船的动能和机械能均增大C. 可以确定该星球的质量D. 可以确定该星球的密度14、2013年12月11日，“嫦娥三号”从距月面高度为100km的环月圆轨道上的P点实施变轨，进入近月点为15km的椭圆轨道，由近月点Q成功落月，如图所示。关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是A沿轨道运动至P时，需制动减速才能进入轨道B沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期C沿轨道运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度D在轨道上由P点运行到Q点的过程中，万有引力对其做负功评卷人得分三、多项选择（每空？ 分，共？ 分）15、由

9、于地球的自转，在地球表面上，除了两极以外，任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动，同一物体，当位于北京和上海两个不同地方的时候，可以判断（只考虑地球对物体的作用力） （ ） A该物体在北京和上海时所受的合力都指向地心 B在北京时所受的重力大 C在上海时随地球自转的线速度大 D在上海时的向心加速度大 16、“嫦娥奔月”的过程可以简化为：“嫦娥一号”升空后，绕地球沿椭圆轨道运动，远地点A距地面高为h1，然后经过变轨被月球捕获，再经多次变轨，最终在距离月球表面高为h2的轨道上绕月球做匀速圆周运动。若已知地球的半径为R1、表面重力加速度为g0，月球的质量为M、半径为R2，引力常量为G，根据以上信息，

10、可以确定 A“嫦娥一号”在远地点A时的速度 B“嫦娥一号”在远地点A时的加速度 C“嫦娥一号” 绕月球运动的周期 D月球表面的重力加速度17、据报道，美国航空航天局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器”（LRO），LRO每天在50km的高度穿越月球两极上空10次。若以T表示LRO在离月球表面高度h处的轨道上做匀速圆周运动的周期，以R表示月球的半径，则 ALRO运行时的向心加速度为 BLRO运行时的向心加速度 C月球表面的重力加速度为 D月球表面的重力加速度为18、假设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船在距地面高度为3R的圆轨道运动，到达轨道上A点点火进入椭圆轨道，到达轨道的近地

11、点B再次点火进入近地轨道绕地球做圆周运动，不考虑飞船质量的变化，下列分析正确的是（ ） A 飞船在轨道上运行速率可能超过7.9km/s B 飞船在轨道上运行速率为 C 飞船从轨道到轨道机械能增加 D 飞船在轨道绕地球运行一周所需的时间为2 参考答案一、计算题1、（1）（2），方向（3）2、（1）设中央恒星O的质量为M，A行星的质量为m，则由万有引力定律和牛顿第二定律得 解得 （2）由题意可知：A、B相距最近时，B对A的影响最大，且每隔时间相距最近，设B行星的周期为，则有 解得 设B行星的运行轨道半径为，根据开普勒第三定律有 解得 3、分析与解：人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的

12、引力提供，设地球与卫星的质量分别为M、m，则：= 1 又根据近地卫星受到的引力可近似地认为等于其重力，即：mg= 21、2两式消去GM解得：V=2.0X103 m/s 说明：n越大(即卫星越高)，卫星的线速度越小。若n=0，即近地卫星，则卫星的线速度为V0=7.9X103m/s，这就是第一宇宙速度，即环绕速度。4、（1） 又 联列得（2）该卫星低于同步卫星， 则 得5、设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为w1,w2。根据题意有 w1=w2 r1+r2=r 根据万有引力定律和牛顿定律，有 联立以上各式解得 根据角速度与周期的关系知 联立式解得 6、7、

13、解析m1、m2做匀速圆周运动的半径分别为R1、R2，它们的向心力是由它们之间的万有引力提供，所以Gm1r1，Gm2r2.且r1r2L.由以上三式得r1，r2，T2.答案2二、选择题8、A9、C 10、AC 11、D解析A、由自由落体运动规律有：h=gt2，所以有：g，故A错误B、月球的第一宇宙速度为近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力mgm，所以v1，故B错误C、在月球表面的物体受到的重力等于万有引力mgG，所以M，故C错误D、月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力G，解得h，故D正确故选：D12、C13、D 14、A 解析 ：解：A、沿轨道运动至P时，制动减速，万有引力大于向心力做向心运动，才能进入轨道故A正确；B、根据开普勒第三定律可得半长轴a越大，运动周期越大，显然轨道的半长轴（半径）大于轨道的半长轴，故沿轨道运动的周期小于沿轨道运动的周期，故B错误；C、根据=ma得：a=，沿轨道运行时，在P点的加速度小于在Q点的加速度，故C错误；D、在轨道上由P点运行到Q点的过程中，万有引力方向与速度方向成锐角，万有引力对其做正功，故D错误；故选：A三、多项选择15、BCD 解析：物体在北京、上海角速度一样，而运动半径不同，由,，万有引力定律及力的分解，选项B、C、D正确。 16、BCD17、BD18、AD