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天体运动习题及答案

1.若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,则
可求得( B
)
A.该行星的质量
B.太阳的质量
C.该行星的平均密度
D.太阳的平均密度
2.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面表面处重力加速
度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的(D )
B.4倍
C.16倍D.64倍
3.火星直径约为地球直径的一半,质量约为地球质量的十分之一,它绕太阳公转的轨道
半径约为地球绕太阳公转半径的倍.根据以上数据,下列说法中正确的是(AB )
A.火星表面重力加速度的数值比地球表面小
B.火星公转的周期比地球的长
C.火星公转的线速度比地球的大
D.火星公转的向心加速度比地球的大
4.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,设其周期为T,引力常量为G,那么该行星的平均密度为(B )
5.为了对火星及其周围的空间环境进行监测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星
探测器“萤火一号”.假设探测器在离火星表面高度分别为h
1和h
2
的圆轨道上运动时,
周期分别为T
1和T
2
.火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,引力常
量为G.仅利用以上数据,可以计算出( A )
A.火星的密度和火星表面的重力加速度
B.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力
C.火星的半径和“萤火一号”的质量
D.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
6.设地球半径为R,a为静止在地球赤道上的一个物体,b为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球的一颗同步卫星,其轨道半径为r.下列说法中正确的是( D )
A.a与c的线速度大小之比为r R
B.a与c的线速度大小之比为R r
C.b与c的周期之比为r R
D.b与c的周期之比为R
r
R
r
7.2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务,他的第一次太
空行走标志着中国航天事业全新时代的到来.“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动,
其轨道半径为r,若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为2r,则可以确定( AB )
A.卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4
B.卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶2
C.翟志刚出舱后不再受地球引力
D.翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品,假如不小心实验样品脱手,则它将做自由落体运动
8.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上.已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为( .D )
1 21
2
1
2
1
2
9.如图1所示,
图1
a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为
地球半径).下列说法中正确的是(CD )
A.a、b的线速度大小之比是2∶1
B.a、b的周期之比是1∶22
C.a、b的角速度大小之比是36∶4
D.a、b的向心加速度大小之比是9∶4
10.一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星,它表面的重力加速度是地面重力加速度的( A ).【】
(A)4倍(B)6倍(C)倍(D)18倍
11.两颗人造地球卫星,它们质量的比m1:m2=1:2,它们运行的线速度的比是v1:v2=1:2,那么( ABCD).【】
(A)它们运行的周期比为8:1 (B)它们运行的轨道半径之比为4:1
(C)它们所受向心力的比为1:32 (D)它们运动的向心加速度的比为1:16
12.土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为r
A
=×104km和r B=×105km,忽略所
有岩石颗粒间的相互作用.(结果可用根式表示)
(1)求岩石颗粒A和B的线速度之比.
(2)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它在距土星中心×105km处
受到土星的引力为N.已知地球半径为×103km,请估算土星质量是地球质量的多少倍.
(1)万有引力提供岩石颗粒做圆周运动的向心力,所以有G Mm
r2
=mv2/r.故v=
GM
r
所以
v
A
v
B

r
B
r
A
=错误!=错误!.
(2)设物体在地球上重为G地,在土星上重为G土,则由万有引力定律知:
G

=G
M

m
R2

,G土=G
M

m
R2

又F万=G
M

m
r2
,故G土R2土=F万r2
所以M 土M 地=G 土R 2土G 地R 2地=F 万r 2G 地R 2地
=错误!=95. 13.中子星是恒星演化过程中的一种可能结果,它的密度很大.现有一中子星,观测到
它的自转周期为T =130
s .问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定,不 致因自转而瓦解(计算时星体可视为均匀球体,万有引力常量G =×10-11m 3/(kg ·s 2)) 设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小块物体质量为m ,则有
GMm R 2=mω2R ,ω=2πT ,M =43
πR 3ρ 由以上各式得ρ=3πGT 2 代入数据解得ρ=×1014 kg/m 3 初夏早上六点,清亮透明的月儿还躲藏在云朵里,不忍离去,校园内行人稀少,我骑着单车,晃晃悠悠的耷拉着星松的睡眼。

校园内景色如常,照样是绿意盈盈,枝繁叶茂,鸟儿歌唱。

经过西区公园,看那碧绿的草地,飞翔中的亭子,便想起十七那年,在这里寻找春天的日子。

本想就此停车再感受一遍,可惜心中记挂北区的荷塘。

回想起冬日清理完荷塘的枯枝败叶,一片萧条的景色:湖水变成墨绿色,没有鱼儿游动,四处不见了鸟
儿的踪影,只有莲藕躺在湖底沉沉睡去。

清洁大叔撑着竹竿,乘一叶扁舟,把一片片黑色腐烂的枯叶残枝挑上船。

几个小孩用长长的铁钩把莲蓬勾上岸,取下里头成熟的莲子。

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