湖南省湘潭市凤凰中学2020届高考物理一轮复习 天体运动检测试题 6页

湖南省湘潭市凤凰中学2020届高考物理一轮复习 天体运动检测试题 ‎ 类型题： 万有引力定律的直接应用 ‎【例题1】下列关于万有引力公式的说法中正确的是（ ）‎ A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B．当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大 C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D．公式中万有引力常量G的值是牛顿规定的 ‎【巩固1-1】设想把质量为m的物体，放到地球的中心，地球的质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是（ ）‎ A． B．无穷大 C．零 D．无法确定 ‎【巩固1-2】设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上．假如经过长时间开采后，地球仍可看成均匀球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动则与开采前比较（ ）‎ 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减小 C．月球绕地球运动的周期将变长 D．月球绕地球运动的周期将变短 类型题： 重力加速度g随离高度h变化情况 ‎【例题2】设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g，，则g/g，为（ ）‎ A、1； B、1/9； C、1/4； D、1/16。‎ ‎【巩固2-1】火星的质量和半径分别约为地球的和 ‎，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）‎ ‎(A)‎0.2 g (B)‎0.4 g (C)2.5 g (D)5 g 类型题： 用万有引力定律求天体的质量和密度 ‎【例题3】下列几组数据中能算出地球质量的是（万有引力常量G是已知的）（ ）‎ A．地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B．月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C．月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r ‎【巩固3-1】已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.491011m， 公转的周期T=3.16107s，求太阳的质量M。‎ ‎【巩固3-2】宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球。经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。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。‎ ‎【例题】某行星的卫星，在靠近行星的轨道上运动，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理是（ ）‎ A．行星的半径 B．卫星的半径 C．卫星运行的线速度 D．卫星运行的周期 ‎【巩固3-3】如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的密度为多少?‎ ‎【巩固3-4】中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67‎ ‎10m/kg·s)‎ ‎【巩固4-2】两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。‎ ‎ r1 r2‎ m‎1 m2‎ ‎【巩固4-3】在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=‎2m2‎，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示。此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（ ）‎ A．1∶1 B．1∶ C．2∶1 D．1∶2‎ ‎【巩固4-4】宇宙中存在一些离其他恒星较远的 ‎、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，设每个星体的质量均为m。‎ ‎（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；‎ ‎（2）假设两种形式下星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？‎ 类型题： 人造卫星的变轨运动的一组问题 ‎【例题5】“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面‎340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要多次进行 “轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是（ ）‎ A．动能、重力势能和机械能都逐渐减小 B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变 Q v2‎ v3‎ P v4‎ v1‎ C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变 D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小 ‎【巩固5-1】 如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步轨道上的Q），到达远地点时再次自动点火加速，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点短时间加速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4的大小，并用小于号将它们排列起来______。‎ Q ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ P ‎【巩固5-2‎ ‎】发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1，2，3，轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）‎ A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道１上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道１上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 类型题： 人造天体的交会对接问题 ‎【例题6】关于航天飞机与空间站对接问题，下列说法正确的是（ ）‎ A．先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接 B．先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接 C．先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接 D．先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接 类型题： 卫星的运动参量与轨道半径的关系 ‎【例题7】两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（ ）‎ A． B．‎ C． D．‎ 类型题： 地球同步卫星问题 ‎【例题8】关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（ ）‎ A．已知它的质量是1.24 t，若将它的质量增为2.84 t，其同步轨道半径变为原来的2倍 B．它的运行速度为‎7.9 km/s C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播 D．它距地面的高度约为地球半径的5倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的 m2‎ B m1‎ A O 类型题： 卫星的追及问题 ‎【例题9】如右图所示，有A、B两个行星绕同一恒星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（即两行星距离最近），则（ ）‎ A．经过时间t=T2+T1，两行星将第二次相遇 B．经过时间，两行星将第二次相遇 Ｃ．经过时间，两行星第一次相距最远 A B D．经过时间,两行星第一次相距最远 ‎【巩固9-1】A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为r1，B的轨道半径为r2，已知恒星质量为，恒星对行星的引力远大于得星间的引力，两行星的轨道半径r1＜r2。若在某一时刻两行星相距最近，试求：‎ ‎（1）再经过多少时间两行星距离又最近？‎ ‎（2）再经过多少时间两行星距离最远？‎ 类型题： 求天体的第一宇宙速度问题 ‎【例题10】若取地球的第一宇宙速度为‎8 km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，这顺行星的第一宇宙速度约为（ ）‎ A. ‎2 km/s B. 4 km/s C. ‎16 km/s D. ‎32 km/s