(完整版)高中物理經(jīng)典試卷天體運(yùn)動(dòng)打印版——精華

1、天體運(yùn)動(dòng)試題精華版軌道半徑與速度、周期的關(guān)系1 .甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是A.甲的周期大于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過(guò)北極的正上方2 . 2011年8月，“嫦娥二號(hào)冶成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)冶的軌道，我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家.如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器A線速度大于地球的線速度C向心力僅由太陽(yáng)的引力提供B)向心加速度大于地球的向心

2、加速度D向心力僅由地球的引力提供3.今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8*10 7m它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2*10 7m)相比 BA.向心力較小B. 動(dòng)能較大 C.發(fā)射速度都是第一宇宙速度D.角速度較小變軌問題4 .航天技術(shù)的不斷發(fā)展，為人類探索宇宙創(chuàng)造了條件。1998年1月發(fā)射的“月球勘探者號(hào)”空間探測(cè)器，運(yùn)用最新科技手段對(duì)月球進(jìn)行近距離勘探，在月球重力分布、磁場(chǎng)分布及元素測(cè)定等方面取得最新成果。探測(cè)器在一些環(huán)形山中央發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量密集區(qū)，當(dāng)飛越這些重力異常區(qū)域時(shí)(AQA.探測(cè)器受到的月球?qū)λ娜f(wàn)有引力將變大B .探測(cè)器運(yùn)行的軌道半徑將變大C

3、.探測(cè)器飛行的速率將變大D.探測(cè)器飛行的速率將變小5 .某人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道可近似看作是以地心為中心的圓.由于阻力作用，人造衛(wèi)星到地心的距離從慢慢變到用 國(guó).8分別表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能，則(A)r 1r2, &艮(B)r 之7, &%, Ed6 .發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射到近地圓軌道1,然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送人同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在 1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是A .衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道 1上的速率B .衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道 1上的角速度C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)

4、過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道 2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道 3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度7.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了 “神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是( )A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌8.2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后，在

5、道口，B為軌道口上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的有(A)在軌道口上經(jīng)過(guò) A的速度小于經(jīng)過(guò) B的速度(B)在軌道口上經(jīng)過(guò) A的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過(guò) A的動(dòng)能(C)在軌道口上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期(D)在軌道口上經(jīng)過(guò) A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過(guò) A的加速度9. 2012年6日18日，神州九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接。對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的士氣，下面說(shuō)法正確的是BCA.為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能

6、會(huì)增加C.人不干涉，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低D.航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用萬(wàn)有引力與向心力的常見比例問題10 .火星探測(cè)項(xiàng)目是我國(guó)繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目。假設(shè)火星探測(cè)器在火星表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期T1 ,神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運(yùn)行周期為T2 ,火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p,火星半徑與地球半徑之比為q,則丁1與丁2之比為A. . pq3 B.p1q3C.pD.P32011年11月3日,“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神舟九號(hào)”交會(huì)

7、對(duì)接。變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為 R1、R2,線速度大小分別為v1、v2。則以等于V2R23B、C、Ri2D、R2R111.火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的1 J和一 102,地球表面的重力加速度為g,則火星表面的重力加速度約為A. 0.2 g B , 0.4 gC. 2.5 g- 5g天體運(yùn)動(dòng)中常見的追擊問題與黃金代換式的應(yīng)用12.如圖所示，a和b是某天體M的兩個(gè)衛(wèi)星，它們繞天體公轉(zhuǎn)的周期為 則下列說(shuō)法中正確的是（）K和兀，某一時(shí)刻兩衛(wèi)星呈如圖所示位置，且公轉(zhuǎn)方向相同,A.經(jīng)TaTb后，兩衛(wèi)星相距最近Tb Ta.經(jīng)TaTb一 后,2(Tb Ta

8、)兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)C.經(jīng)T一TL后，兩衛(wèi)星相距最近2.經(jīng)Ta Tb后，兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)2M6R,地球的半徑為 R,13 .假設(shè)在地球表面有一建筑物，某時(shí)刻有一衛(wèi)星正好經(jīng)過(guò)該建筑物的正上方，已知衛(wèi)星距地球表面的距離為地球表面的重力加速度為 g,已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為30求衛(wèi)星再次經(jīng)過(guò)該建筑物表面需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間?雙星系統(tǒng)問題14 .兩顆靠得很近的天體稱為雙星，它們都繞兩者連線上某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于萬(wàn)有引力而吸引到一起，以下說(shuō)法中 正確的是：A、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比與其質(zhì)量成反比。B、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比與其質(zhì)量成反比。C、它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成正比。D、它們做圓周運(yùn)

9、動(dòng)的半徑與其質(zhì)量成反比。15 .雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間演化后,兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的 k倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為16.天體中兩顆恒星的質(zhì)量相差不大,相距較近時(shí)，它們繞一中心分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這叫做雙星。已知雙星的質(zhì)量分別為 m1和m2,4-5-3相距為r,它們分別繞連線上的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求它們的周期和線速度17.如右圖，質(zhì)量分別為 m和M的兩個(gè)星球A和B在引力

10、作用下都繞 。點(diǎn)做勻速周運(yùn)動(dòng)，星球 A和B兩者中心之間距離為 L。已知A、 B的中心和。三點(diǎn)始終共線，A和B分別在。的兩側(cè)。引力常數(shù)為 Q（1）求兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運(yùn)行為的周期記為但在近似處理問題時(shí)， 常常認(rèn)為月球是繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)的，這樣算得的運(yùn)行周期 T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98 X 10 24kg和7.35 X 10 22kg。求T2與T1兩者平方之比。（結(jié)果保留3位小數(shù)）18 .天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星.雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍.利用雙星系統(tǒng)中

11、兩顆恒星的運(yùn)動(dòng)特征可推算出它們的總質(zhì)量.已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,試推算這個(gè)雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量.（萬(wàn)有引力常量為 G）挖補(bǔ)法的應(yīng)用19 .假設(shè)地球是一半徑為 R質(zhì)量分布均勻的球彳一礦井深度為do已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地d1 C.R面處的重力加速度大小之比為dA. 1 一 B.R4-5-220 .如圖4-5-2所示，在半徑為R=20cm,質(zhì)量為 附168kg的均勻銅球上，挖去一個(gè)球形空穴，空穴的半徑為R/2 ,并且跟銅球相切,在銅球外有一個(gè)質(zhì)量為 m=lkg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，這個(gè)小球位于

12、連接銅球的中心跟空穴中心的直線上，并且在靠近空穴一邊，兩個(gè)球 心相距d=2m,試求它們之間的吸引力。二、估算天體的質(zhì)量和密度21 . 一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T,速度為v,引力常量為 G則v3TA.恒星的質(zhì)量為-v-T-2 3. .一 一, 4 vB .行星的質(zhì)量為-?vrGTC.行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為vTD.行星運(yùn)動(dòng)的加速度為2T21-1嫦娥二號(hào)是我國(guó)月球探測(cè)第二期工程的衛(wèi)星，若測(cè)得嫦娥二號(hào)在月球(可視為密度均勻的球體)表面附近的圓形軌道上運(yùn)行的 周期為T,已知引力常量為G,則可估算月球的A:密度 B :質(zhì)量C :半徑 D :自轉(zhuǎn)周期22.如圖4-5-4所示。地球和

13、某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球的軌道半徑為R,運(yùn)轉(zhuǎn)周期為To地球和太陽(yáng)中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角(簡(jiǎn)稱視角)。已知該行星的最大視角為，當(dāng)行星處于最大視角處時(shí)，是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳時(shí)期。若某時(shí)刻該行星正處于最佳觀察期，問該行星下一次處于最佳觀察期至少 需經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間？4-5-45)兩種特殊衛(wèi)星(1)近地衛(wèi)星：沿半徑約為地球半徑的軌道運(yùn)行的地球衛(wèi)星,其發(fā)射速度與環(huán)繞速度相等，均等于第一宇宙速度。(2)同步衛(wèi)星：運(yùn)行時(shí)相對(duì)地面靜止，T=24h;同步衛(wèi)星只有一條運(yùn)行軌道，它一定位于赤道正上方，且距離地面高度約為h=3.6Xl04km,運(yùn)行時(shí)的速率 uj=3.1km/s。 6)衛(wèi)星系統(tǒng)中的超重和失重(1)衛(wèi)星進(jìn)入軌道前的加速過(guò)程，衛(wèi)星內(nèi)的物體處于超重狀態(tài)、(2)衛(wèi)星進(jìn)入園形軌道正常運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)。(3)在回收衛(wèi)星的過(guò)程中，衛(wèi)星內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)。已知地球半徑F=6.4X106m,地球質(zhì)量 M=6.0 X 1024kg,同步衛(wèi)星的高度為 3.56 X10 7m小盛茂孤二符臟碎是我國(guó)自的好混的星定也與jg.系統(tǒng)CNSS；,或后的北斗魚星導(dǎo)航里坡包括5