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万有引力与航天专题

A O万有引力与航天专题1.【2012•湖北联考】经长期观测发现,A 行星运行的轨道半径为R 0,周期为T 0但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t 0时间发生一次最大的偏离.如图所示,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知行星B ,则行星B 运动轨道半径为( )A . 030002()2t R R t T =-B .Tt t R R -=000 C . 320000)(T t t R R -= D .300200T t t R R -= 2.【2012•北京朝阳期末】2011年12月美国宇航局发布声明宣布,通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。

该行星被命名为开普勒一22b (Kepler 一22b ),距离地球约600光年之遥,体积是地球的2.4倍。

这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星,它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。

若行星开普勒一22b 绕恒星做圆运动的轨道半径可测量,万有引力常量G 已知。

根据以上数据可以估算的物理量有( )A.行星的质量 B .行星的密度 C .恒星的质量 D .恒星的密度3.【2012•江西联考】如右图,三个质点a 、b 、c 质量分别为m 1、m 2、M (M>> m 1,M>> m 2)。

在c 的万有引力作用下,a 、b 在同一平面内绕c 沿逆时针方向做匀速圆周运动,它们的周期之比T a ∶T b =1∶k ;从图示位置开始,在b 运动一周的过程中,则 ( )A .a 、b 距离最近的次数为k 次B .a 、b 距离最近的次数为k+1次C .a 、b 、c 共线的次数为2kD .a 、b 、c 共线的次数为2k-24.【2012•安徽期末】2011年8月26日消息,英国曼彻斯特大学的天文学家认为,他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星,这颗行星完全由钻石构成。

若已知万有引力常量,还需知道哪些信息可以计算该行星的质量( )A .该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径B .该行星的自转周期与星体的半径C .围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径D .围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度5.【2012•黄冈期末】质量为m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。

已知月球质量为M ,月球半径为R ,月球表面重力加速度为g ,引力常量为G ,不考虑月球自转的影响,则航天器的( )A .线速度GM v R =B .角速度gRC .运行周期2R T g=D .向心加速度2Gm a R = 6.【2012•广东潮州期末】1.关于卫星绕地球做匀速圆周运动的有关说法正确的是( )A .卫星受到的地球引力对其做正功B .卫星的轨道半径越大,其线速度越大C .卫星的轨道半径越大,其周期越小D .卫星受到的地球引力提供为圆周运动所需之向心力7.【2012•云南期末】未发射的卫星放在地球赤道上随地球自转时的线速度为v 1、加速度为a 1;发射升空后在近地轨道上做匀速圆周运动时的线速度为v 2、加速度为a 2;实施变轨后,使其在同步卫星轨道上做匀速圆周运动,运动的线速度为v 3、加速度为a 3。

则v 1、v 2、v 3和a 1、a 2、a 3的大小关系是( )A .v 2>v 3>v l a 2>a 3>a lB .v 3>v 2>v 1 a 2>a 3>a lC .v 2>v 3=v 1 a 2=a 1>a 3D .v 2>v 3>v l a 3>a 2>a 18.【2012•江苏水平监测】2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空.2011年11月3日凌晨神八天宫对接成功,完美完成一次天空之吻.若对接前两者在同一轨道上运动,下列说法正确的是( )A .对接前 “天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B .对接前“神舟八号”的向心加速度小于“天宫一号”的向心加速度C .“神舟八号” 先加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接D .“神舟八号” 先减速后加速可实现与“天宫一号”在原轨道上对接9.【2012•广东调考】已知某星球的平均密度是地球的n 倍,半径是地球的k 倍,地球的第一宇宙速度为v ,则该星球的第一宇宙速度为 ( )A .v k nB .v k nkC .v n kD .v nk10.【2012•四川联考】嫦娥一号奔月旅程的最关键时刻是实施首次“刹车”减速.如图所示,在接近月球时,嫦娥一号将要利用自身的火箭发动机点火减速,以被月球引力俘获进入绕月轨道.这次减速只有一次机会,如果不能减速到一定程度,嫦娥一号将一去不回头离开月球和地球,漫游在更加遥远的深空;如果过分减速,嫦娥一号则可能直接撞击月球表面.该报道的图示如下.则下列说法正确的是( )A .实施首次“刹车”的过程,将使得嫦娥一号损失的动能转化为势能,转化时机械能守恒.B .嫦娥一号被月球引力俘获后进入绕月轨道,并逐步由椭圆轨道变轨到圆轨道.C .嫦娥一号如果不能减速到一定程度,月球对它的引力将会做负功.D .嫦娥一号如果过分减速,月球对它的引力将做正功,撞击月球表面时的速度将很大11.【2012•广西模拟】设地球同步卫星离地面的距离为 R ,运行速率为 v ,加速度为 a ,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a 0,第一宇宙速度为 v 0,地球半径为 R 0.则以下关系式正确的是( )A .a a 0=R R 0B .a a 0=R 0RC .v v 0=R 0R +R 0D .v v 0=R +R 0R 0 12.【2012•重庆模拟】来自中国航天科技集团公司的消息称,中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期,预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统。

此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成。

现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上.目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务,而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成,这些卫星距地面的高度均为20000km.则下列说法中正确的是()A.北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等B.所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大C.北斗二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高D.北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度13.【2012•重庆模拟】如图1-3-16所示,极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).若已知一个极地卫星从北纬30°的正上方,按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t,地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G.由以上条件可以求出( )A.卫星运行的周期 B.卫星距地面的高度C.卫星的质量 D.地球的质量14.【2012•江西模拟】嫦娥一号月球探测器发射时在绕地球运行中,进行了四次变轨,其中有一次变轨是提高近地点的高度,使之从距地200km,上升到距地600km,这样既提高了飞船飞行高度,又减缓飞船经过近地点的速度,于是增长测控时间,关于这次变轨说法正确的是()A.变轨后探测器在远地点的加速度变大 B.应在近地点向运动后方喷气C.应在远地点向运动后方喷气 D.变轨后探测器的周期将变小 15.【2012•天津模拟】飞船在轨道上运行时,由于受大气阻力的影响,飞船飞行轨道高度逐渐降低,为确保正常运行,一般情况下在飞船飞行到第30圈时,控制中心启动飞船轨道维持程序.则可采取的具体措施是()A.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行速度增大B.启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行速度减小C.启动火箭发动机向前喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行周期增大D .启动火箭发动机向后喷气,进入高轨道后与前一轨道相比,运行周期增大16.【2012•陕西模拟】为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项计划:在2050年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住升降机,放开绳,升降机能到达地球上,人坐在升降机里。

科学家控制卫星上的电动机把升降机拉到卫星上。

已知地球表面的重力加速度g=10m/s 2,地球半径R =6400km ,地球自转周期为24h 。

某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N ,站在升降机中,某时刻当升降机以加速度a =10m/s 2垂直地面上升,这时此人再一次用同一体重计称得视重为850N ,忽略地球公转的影响,根据以上数据( )A .如果把绳的一端搁置在同步卫星上,可知绳的长度至少有多长B .可以求出升降机此时距地面的高度C .可以求出升降机此时所受万有引力的大小D .可以求出宇航员的质量17.【2012•河南期末】1.2010年10月1日“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球,在距月球表面100km 的P 点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后,卫星在P 点又经过第二次“刹车制动”,进入距月球表面100km 的圆形工作轨道Ⅱ,绕月球做匀速圆周运动,如图所示.则下列说法正确的是( )A .卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上长B .卫星在轨道Ⅰ上运动周期比在轨道Ⅱ上短C .卫星沿轨道Ⅰ经P 点时的加速度小于沿轨道Ⅱ经P 点时的加速度D .卫星沿轨道Ⅰ经P 点时的加速度等于沿轨道Ⅱ经P 点时的加速度 18.【2012•武汉期末】设一卫星在离地面高h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为1KE ,重力势能为1P E 。

与该卫星等质量的另一卫星在离地面高2h 处绕地球做匀速圆周运动,其动能为2K E ,重力势能为2P E 。

则下列关系式中正确的是( )A .1K E >2K EB .1P E >2P EC .2211P K P K E E E E +=+D .11K PE E +< 22K P E E +19.【2012•河北期末】(1)“嫦娥一号”正在探测月球,若把月球和地球都视为质量均匀的球体,已知月球和地球的半径之比r1/r2=1/3.6,月球表面和地球表面的重力加速度之比g1/g2=1/6,根据以上数据及生活常识,试估算:分别绕月球和地球运行的的同步卫星的轨道半径之比R1:R2(结果可以保留根号)(2)若取月球半径r1=1.7×103km ,,月球表面处重力加速度g1=1.6m/s 2,设想今后开发月球的需要而设法使月球表面覆盖一层一定厚度的大气层,使月球表面附近的大气压也等于p0=1.0×105Pa,且大气层厚度比月球半径小得多,试估算应给月球表面添加的大气层的总质量M 。

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