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高中物理一轮复习:天体运动专题
地球
火星
木星
土星
天王星 海王星
轨道半径 (AU) 1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A. 各地外行星每年都会出现冲日现象
B. 在 2019 年内一定会出现木星冲日
C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D. 地外行星中 , 海王星相邻两次冲日的时间间隔最短
七 . 其他
24. 甲是在地球表面附近运行的近地卫星,乙是地球的同步卫星,已知地球表面重力加速度为
g,地
球半径为 R,地球自转周期为 T,乙运行高度为 h,甲、乙的轨道均可视为圆轨道.以下判断正确的
是( )
A.甲、乙的向心加速度均为零
B.甲、乙均处于完全失重状态
C.甲、乙的运动周期均为 T
D.甲的线速度为 gR,乙的线速度为 g h+ R
25. 已知地球质量为 M,半径为 R, 自转周期为 T, 地球同步卫星质量为 m,引力常量为 G,有关同步卫星 , 下列表述正确的是 ( )
( “神舟十号”
D.飞船对接后,如果宇航员从飞船组合体舱内慢慢“走”到舱外,飞船组合体会因所受万有引力减
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小而使飞行速度减小
16. 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
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一 . 天体运动中的基本参量
1.. 我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前, “天宫一号”的运行轨道高度为 350km,“神 州八号”的运行轨道高度为 343km.它们的运行轨道均视为圆周,则 ( )
A.“天宫一号”比“神州八号”速度大
B .“天宫一号”比“神州八号”周期长
C.“天宫一号”比“神州八号”角速度大 D .“天宫一号”比“神州八号”加速度大
T1(地球自转周期),一年的时间 T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离 L1,地球中
心到太阳中心的距离为 L2。你能估算出(
)
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gR 2
m地
A.地球的质量
G
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B
m太
.太阳的质量
4
L2 3 2
GT22
C.月球的质量
D
.可求月球、地球及太阳的密度
三 . 宇宙速度
7. 我国发射过一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥 1 号”。设该卫星的轨道是圆形的, 且贴近月球表面。 已知月球的质量为地球质量的 1/80 ,月球的半径约为地球半径的 1/4 ,地球上的第一宇宙速度约为 7.9 km/s ,则该探月卫星绕月运行的速率约为 ( )
1 绕太阳运动半径的 20 。该中心恒星与太阳的质量比约为 ( )
1
A. 10
B.1
C.5
D.10
5. 最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运动一周所用的
时间为 1200 年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的 100 倍.假定该行星绕恒星运行的轨道和地
球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有
13. 目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径 逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列 判断正确的是( )
A. 卫星的动能逐渐减小
B. 由于地球引力做正功,引力势能一定减小
C. 由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变
A.如果测得“天宫一号”的轨道半径和它的周期,再利用引力常量,就可算出地球质量
B.如果对接前“神舟十号”与“天宫一号”在同一轨道上一前一后运行,则它们的绕行速率和绕行 周期就一定是相等的
C.如果对接前“神舟十号”与“天宫一号”在同一轨道上一前一后沿着同一方向绕行 在后 ) ,若要对接,只需将“神舟十号”速率增大一些即可
D. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
14. 将卫星发射至近地圆轨道 1(如图所示),然后再次点火,将卫星送入同步轨道 3。轨道 1、2 相 切于 Q点,2、3 相切于 P 点,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 上的速率大于轨道 1 上的速率。
的距离分别为 R1和 R2,那么 , 这双星系统中两颗恒星的质量关系是 ( )
A. 这两颗恒星的质量必定相等
B.
这两颗恒星的质量之和为
C. 这两颗恒星的质量之比为 m1∶m2=R∶2 R1
D.
必有一颗恒星的质量为
五、能量问题及变轨道问题.
12. 近期我国发射了一颗“北斗”二代卫星,假设发射过程要经过两次变轨,从如图
若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T, 经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的 k 倍,两
星之间的距离变为原来的 n 倍,则此时圆周运动的周期为(
)
11. 宇宙中两颗相距很近的恒星常常组成一个双星系统。它们以相互间的万有引力彼此提供向心力
,
从而使它们绕着某一共同的圆心做匀速圆周运动 , 若已知它们的运转周期为 T, 两星到某一共同圆心
()
A.恒星质量与太阳质量之比
B
.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D
.行星运行速度与地球公转速度之比
6. 1798 年英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量 G,因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的
人,若已知万有引力常量 G,地球表面处的重力加速度 g,地球半径为 R,地球上一个昼夜的时间为
Mm A.由 Gr2 =ma可知在切点 P 处,卫星在 1、 2 轨道上的加速度 a 相同
v2 B.由 a= r 且在 P 点 r2 > r1 及 v2<v1,可知加速度 a1>a2
v2
C.由 a= r 推出 v= ar ,且在 Q点 a3=a2 及 r3 =r2 ,可知 v3=
v2
Mm v2 D.由 Gr2 =mr 且在 Q点有 r3 > r2 ,可知 v3<v2
2. 两颗人造卫星 A、B 绕地球做圆周运动,周期之比为 TA :TB 1: 8 ,则轨道半径之比和运动速率之比 分别为( )
A. RA : RB 4 :1,vA : vB 1: 2
B.
RA : RB 4 : 1, v A : vB 2 : 1
C. RA : RB 1 : 4, vA : vB 2 : 1
7: 1,同时绕它们连线上某点 O做匀速
A. 轨道半径约为卡戎的 1/7
B.
角速度大小约为卡戎的 1/7
C. 线速度大小约为卡戎的 7 倍
D.
向心力大小约为卡戎的 7 倍
10. 双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同
的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。
21. 如图中的圆 a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上, b、c 的圆心与地心重合,对卫星环绕地球
做匀速圆周运动而言(
)
A. 卫星的轨道可能为 a
B.
卫星的轨道可能为 b
C. 卫星的轨道可能为 c
D.
同步卫星的轨道只可能为 b
22. 假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的 2 倍,仍做圆周运动,则 ( )
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
六同步卫星 近地卫星 赤道上物体
17. 同步卫星离地心距离为 r ,运行速率为 v1,加速度为 a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心 加速度为 a2,近地卫星运行速率为 v2,地球的半径为 R,如图 2-2-5 所示,则下列比值正确的是 ()
a1 r A. a2= R
a1 R2 B. a2=r2 C.
v1 r v2=R
v1
R
D
. v2= r
18. 地球赤道上有一物体随地球的自转, 所受的向心力为 F1,向心加速度为 a1,
线速度为 v1,角速度为 ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽
略),所受的向心力为 F2,向心加速度为 a2,线速度为 v2,角速度为 ω2;
g0; 在赤道的大
3 g0 - g A. GT 2 g 0
3
g0
B . GT 2 g0 g
C.
3 GT 2
3 g0 D . GT 2 g
20. 由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的(
)
A. 质量可以不同 B .轨道半径可以不同 C.轨道平面可以不同
D .速率可以不同
A.根据公式 v=ωr ,可知卫星运动的线速度增大到原来的 2 倍
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v2 B.根据公式 F=mr ,可知卫星所需的向心力将减小到原来的 1/2
Mm C.根据公式 F=Gr2 ,可知地球提供的向心力将减小到原来的 1/4
D.根据上述选项 B 和 C 给出的公式,可知卫星运动的线速度将减小到原来的 2/2
D.
RA : RB 1 : 4, vA : vB 1: 2
3. 一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球绕太阳做匀速圆周运动的半径的 星公转的周期是 ( )
4 倍 , 则这颗小行
A.4 年
B.6 年
C.8 年
D.9 年
二 . 求中心天体质量和密度
4. 过去几千年来 , 人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内 , 行星“ 51 peg b”的发现拉开了研究太 阳系外行星的序幕。“ 51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动 , 周期约为 4 天, 轨道半径约为地球