2023年全國各省市天體運(yùn)動(dòng)模擬題匯編

2023年全國各省市天體運(yùn)動(dòng)模擬題匯編

一選擇題

1、據(jù)報(bào)道在2023年底印度洋發(fā)生地震形成海嘯之前，我國的“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星在2023

年12月20日拍攝的五張氣象圖上已經(jīng)顯示出地震發(fā)生的征兆.氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照

片，觀測(cè)氣象資料和測(cè)量氣象數(shù)據(jù)的.我國先后自行勝利研制和放射了“風(fēng)云一號(hào)"和"風(fēng)云

二號(hào)"兩顆氣象衛(wèi)星，“風(fēng)云一號(hào)"衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直，通過兩極，每12小時(shí)巡察一周，

稱為"極地圓軌道"，"風(fēng)云二號(hào)"氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi)，稱為''地球同步軌道”，則

A.“風(fēng)云一號(hào)”比“風(fēng)云二號(hào)"的放射速度大B.“風(fēng)云一號(hào)”比“風(fēng)云二號(hào)”的線速度大

C.“風(fēng)云一號(hào)”比“風(fēng)云二號(hào)"的運(yùn)動(dòng)周期大D.“風(fēng)云一號(hào)”比"風(fēng)云二號(hào)”的向心加速度大

2、如圖所示，a為放在赤道上相對(duì)地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b為沿地

球表面旁邊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星，

以下關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（°

I

A.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系為aDa,〉3a

B.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小關(guān)系為a.>ab>a0

C.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小關(guān)系為v,=vb>vc

D.a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系為T,=T0>Tb&

3、如圖所示，是某次放射人造衛(wèi)星的示意圖。人造衛(wèi)星先在近地的圓周軌道1上運(yùn)動(dòng)，然

后改在橢圓軌道2上運(yùn)動(dòng)，最終在圓周軌道3上運(yùn)動(dòng)。a點(diǎn)是軌道1、2的交點(diǎn)，b點(diǎn)是

軌道2、3的交點(diǎn).人造衛(wèi)星在軌道1上的速度為％,在軌道2上a點(diǎn)的速度為V*,在

軌道2上b點(diǎn)的速度為在軌道3上的速度為V3,則以上

各速度的大小關(guān)系是

A.Vl>V2a>V2b>V3B.Vl<V2a<V2b<V3

C.V2a>Vl>V3>V2bD.V2a>Vl>V2b>V

4、、在放射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I,

然后在。點(diǎn)通過變更衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道II。則（）

A.該衛(wèi)星的放射速度必定大于11.2km/s

B.衛(wèi)星在同步軌道H上的運(yùn)行速度大于7.9km/s

C.在軌道I上，衛(wèi)星在尸點(diǎn)的速度大于在。點(diǎn)的速度

D.衛(wèi)星在。點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道H

5、.海王星是繞太陽運(yùn)動(dòng)的一顆行星，它有一顆衛(wèi)星叫海衛(wèi)1。若將海

王星繞太陽的運(yùn)動(dòng)和海衛(wèi)1繞海王星的運(yùn)動(dòng)均看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

則要計(jì)算海王星的質(zhì)量，須要知道的量是（引力常量G為已知量）

A.海衛(wèi)1繞海王星運(yùn)動(dòng)的周期和半徑

B.海王星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期和半徑

C.海衛(wèi)1繞海王星運(yùn)動(dòng)的周期和海衛(wèi)1的質(zhì)量

D.海王星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期和太陽的質(zhì)量

6、美國天文學(xué)家于今年3月15日宣布，他們發(fā)覺了可能成為太陽系第十大行星的以女神“賽

德娜”命名的紅色天體。假如把該行星的軌道近似為圓軌道，則它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約

為地球繞太陽公轉(zhuǎn)軌道半徑的470倍，這是迄今為止發(fā)覺的離太陽最遠(yuǎn)的太陽系行星。該天

體半徑約為1000km,約為地球半徑的1/6,由此可以估算出它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期最接近

A.15年B.60年C.470年D.10,年

7、1998年1月放射的“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)定等方面取得了最新成果.探測(cè)器在一些環(huán)

形山中發(fā)覺了質(zhì)量密集區(qū)，當(dāng)飛越這些質(zhì)量密集區(qū)時(shí)，通過地面的大口徑射電望遠(yuǎn)鏡視

察，''月球勘探者號(hào)”的軌道參數(shù)發(fā)生了微小的變更，這些變更是（）

A、半徑變小B、半徑變大C、速率變小D、速率變大

8、在某星球表面以初速度V0豎直上拋一個(gè)物體，若物體只受該星球引力作用，忽視其他

力的影響，物體上升的最大高度為H,己知該星球的直徑為D,假如要在這個(gè)星球上放射一

顆繞它的表面運(yùn)行的衛(wèi)星，其環(huán)繞速度為（）

A.%SB:C%D.Vo?

￡tu￡t毛ij懸n

9、2023年9月18日，歐盟和中國草簽了中國參加伽利略項(xiàng)目的協(xié)議，我國和歐盟合作的

建國以來最大的國際科技合作安排一伽利略安排將進(jìn)入全面實(shí)施階段。這標(biāo)記著歐洲和我們

都將擁有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，并結(jié)束美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）在世界獨(dú)占熬頭

的局面。伽利略系統(tǒng)將由27顆運(yùn)行衛(wèi)星和3顆預(yù)備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，預(yù)料于2023

年投入運(yùn)用。衛(wèi)星的軌道高度為2.4x104",傾角為56。，分布在3個(gè)軌道上，每個(gè)軌道

面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預(yù)備衛(wèi)星，當(dāng)某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時(shí)可剛好頂替工作。若

某顆預(yù)備衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說法中正確的是

A.預(yù)備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度

B.預(yù)備衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期，速度小于工作衛(wèi)星的速度

C.為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴氣，通

過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速

D.為了使該顆預(yù)備衛(wèi)星進(jìn)入工作衛(wèi)星的軌道上，應(yīng)考慮啟動(dòng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)向前噴氣，通

過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星

10、火星有兩顆衛(wèi)星，分別是火衛(wèi)一和火衛(wèi)二，它們的軌道近似為圓.已知火衛(wèi)一的周期為

7.5小時(shí)，火衛(wèi)二的周期為30.3小時(shí)，則兩顆衛(wèi)星相比，以下說法中正確的是

A.火衛(wèi)一距火星表面較遠(yuǎn)

B.火衛(wèi)二的角速度較小

C.火衛(wèi)一的運(yùn)行速度較小

I）.火衛(wèi)二的向心加速度較大

11、.2023年10月19日，中國第一顆業(yè)務(wù)型同步氣象衛(wèi)星——“風(fēng)云二號(hào)C”放射升空，并進(jìn)

入預(yù)定軌道。下列關(guān)于這顆衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的描述，正確的是：

A.速度介于7.9km/s與11.2km/s之間B.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期

C.加速度小于地面重力加速度D.處于平衡狀態(tài)

12、1984年4月8日，我國第一顆地球靜止軌道試驗(yàn)通信衛(wèi)星放射勝利，16日，衛(wèi)星勝利

地定點(diǎn)于東經(jīng)125度赤道上空。2023年10月15日9時(shí)整，“神舟”五號(hào)載人飛船進(jìn)

入預(yù)定軌道，將中國第一名航天員送上太空，飛船繞地球14圈，即飛行21小時(shí)后，于

16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古阿木古郎草原平安著陸，由以上材料可知

A.“通信衛(wèi)星”運(yùn)行周期較“神舟”五號(hào)的大

B.“通信衛(wèi)星”運(yùn)行軌道半徑較“神舟”五號(hào)的大

C.“通信衛(wèi)星”運(yùn)行的線速度較“神舟”五號(hào)的大

D.“神舟”五號(hào)經(jīng)過赤道上空時(shí)，也可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)，與地球自轉(zhuǎn)同步

13、啟動(dòng)衛(wèi)星的發(fā)動(dòng)機(jī)使其速度加大，待它運(yùn)動(dòng)到距離地面的高度比原來大的位置，再定位

使它繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)成為另一軌道的衛(wèi)星，該衛(wèi)星后一軌道與前一軌道相比

A.速度增大B.周期減小

C.機(jī)械能增大D.加速度減小

14、如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆人造，一、b

衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）一、

A.b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度?I0\

B.b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度:'、、//

C.b、c的運(yùn)行周期相同，且小于a的周期=，/

D.由于某種緣由，a的軌道半徑緩慢減小，a的線速度大小將保持不變

15、科學(xué)探討發(fā)覺，在月球表面：①?zèng)]有空氣；②重力加速度約為地球表面的1/6；③沒

有磁場(chǎng)。若宇航員登上月球后，在空中從同一高度同時(shí)釋放氫氣球和鉛球，忽視地球和

其他星球?qū)υ虑虻挠绊?，以下說法正確的有（）

A.氫氣球和鉛球都處于失重狀態(tài)；

B.氫氣球?qū)⑾蛏霞铀偕仙?，鉛球加速下落；

C.氫氣球和鉛球都將下落，且同時(shí)落地；

1）.氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面

16、據(jù)報(bào)道，美國宇航局放射的“志氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)攣生雙子火星探測(cè)還'

器在2023年1月4日和1也25日相繼帶著地球人的問候在火星著陸。假設(shè)f

火星和地球繞太陽的運(yùn)動(dòng)可以近似看作同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，/I停外

已知火星的軌道半徑乙=2.4xl0"m,地球的軌道半徑，2=1.5x10"m,如圖

所示，從圖示的火星與地球相距最近的時(shí)刻起先計(jì)時(shí)，請(qǐng)估算火星再次與地

球相距最近需多長時(shí)間（）

A.1.4年B.4年C.2.0年D.1年

17、“借助引力”技術(shù)開發(fā)之前，行星探測(cè)飛船只能飛至金星、火星和木星，因?yàn)楝F(xiàn)代火箭

技術(shù)其實(shí)相當(dāng)有限，不能供應(yīng)足夠的能量，使行星探測(cè)飛船干脆飛往更遙遠(yuǎn)的星體。

但假如“借助引力”，則可使行星探測(cè)飛船“免費(fèi)”飛往更遙遠(yuǎn)的星體。如圖為美國航

天局設(shè)計(jì)的“卡西尼”飛船的星際航程安排的一部分圖形。當(dāng)飛船接近木星時(shí)，會(huì)從

木星的引力中獲得動(dòng)量，當(dāng)飛船離開木星后，也會(huì)從木星的引力中獲得動(dòng)量，從而可

飛抵遙遠(yuǎn)的土星。由此可知下列說法不正確的是（）

A.木星會(huì)因?yàn)槭ツ芰渴沟密壽E發(fā)生較大變更士星

B.飛船由于木星的引力供應(yīng)能量，機(jī)械能大大增加、p

C.在“借助引力”過程中，飛船受到太陽的引力一木星

直比受到木星的引力小

D.飛船飛過木星前、后的速度方向會(huì)發(fā)生變更'‘生’

18、2023年6月8日金燦燦的太陽上冒出粒“黑痣”，緘默了122年的天象奇觀“金星凌日”

準(zhǔn)時(shí)開演了，所謂“金星凌日”是指當(dāng)金星運(yùn)動(dòng)到地球與太陽之間，三者成一條直線

時(shí)，金星攔住了太陽射向地球的光線，人們就會(huì)看到一個(gè)小黑點(diǎn)漸漸從太陽表面移過。表面

上，雖然金星被稱為地球的“攣生姐妹”，金星的半徑是地球半徑的0.95倍，金星的質(zhì)量是

地球質(zhì)量的0.82倍，但金星與地球有很多不同之處，如金星自轉(zhuǎn)周期略大于公轉(zhuǎn)周期，在

金星上可謂“度日如年”。下面是金星、地球、火星的有關(guān)狀況比較。

星球金星地球火星

公轉(zhuǎn)半徑1.0X10Hkm1.5X10skm2.25X10%

公轉(zhuǎn)周期225日365.26日687日

自轉(zhuǎn)周期243日23時(shí)56分24時(shí)37分

表面溫度480℃15℃一100C?0℃

大氣主要成分約95%的（%78%的2，21%的。2約95%的0）2

依據(jù)以上信息，關(guān)于地球及地球的兩個(gè)鄰居金星和火星（行星的運(yùn)動(dòng)可看作圓周運(yùn)動(dòng)），下

列推斷正確的是（）

A.金星運(yùn)行的線速度最小，火星運(yùn)行的線速度最大

B.金星公轉(zhuǎn)的向心加速度大于地球公轉(zhuǎn)的向心加速度

C.金星表面溫度高，最主要緣由是它距太陽最近

D.金星的主要大氣成分是由C0?組成，所以可以推斷氣壓肯定很大

19、國放射的風(fēng)云二號(hào)氣象衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若已知衛(wèi)星繞地球飛行的周期、地

球的半徑以及地面處的重力加速度，由此不熊算出

A.衛(wèi)星離地面的高度B.在該軌道上衛(wèi)星繞地球飛行的速率

C.衛(wèi)星所受的向心力D.在該軌道高度處的重力加速度

20、一圓柱形飛船的橫截面半徑為r,使這飛船繞中心軸0自轉(zhuǎn)，從而給飛船內(nèi)的物體供應(yīng)

了“人工重力”。若飛船繞中心軸。自轉(zhuǎn)的角速度為。，那么“人工重力”中的“重力加

速度的值與離開轉(zhuǎn)軸。的距離L的關(guān)系是（其中A為比例系數(shù)）.........（）

21、同步衛(wèi)星A的運(yùn)行速率為必，向心加速度為生,運(yùn)轉(zhuǎn)周期為明;放置在地球赤道上的

物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為4,向心加速度為的，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為%；在赤道平面上空做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星C的速率為％,向心加速度為由,動(dòng)轉(zhuǎn)周期為比較上述各

量的大小可得（）

A.T1=T2>LB.C.a,<a2=a3D.>a2

22、美國天文學(xué)家于2023年3月15日宣布，他們發(fā)覺了可能成為太陽系第十大行星的以女

神“塞德娜”命名的紅色天體，是迄今為止發(fā)覺的離太陽最遠(yuǎn)的太陽系行星。假如把該

行星的軌道近似為圓軌道，則它繞太陽公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球繞太陽公轉(zhuǎn)軌道半徑的

470倍，該天體半徑約為地球半徑的1/6,質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/1000,則以下說法正

確的是（）

A.該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)行速率大于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)行速率

B.該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)行周期大于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的運(yùn)行周期

C.該行星繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度大于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度

I）.該行星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

23、千年飛天夢(mèng)，今朝終成真，2023年10月15日，我國放射了自行研制的“神舟”

五號(hào)載人飛船，次日載人艙著陸，試驗(yàn)獲得勝利。航天英雄楊利偉在乘坐宇宙飛船繞地球運(yùn)

行的過程中，依據(jù)科學(xué)探討的須要，要常常變更飛船的運(yùn)行軌道，這是靠除地球的萬有引力

外的其他力作用實(shí)現(xiàn)的.假設(shè)飛船總質(zhì)量保持不變，起先飛船只在地球萬有引力作用下做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)，則在飛船運(yùn)行軌道半徑減小的過程中

A.其他力做負(fù)功，飛船的機(jī)械能減小B.其他力做正功，飛船的機(jī)械能增加

C.其他力做正功，飛船的動(dòng)能增加D.其他力做負(fù)功，飛船的動(dòng)能減小

二、計(jì)算題

1、科學(xué)家在地球軌道外側(cè)發(fā)覺了一顆繞太陽運(yùn)行的小行星，經(jīng)過觀測(cè)該小行星每隔t時(shí)間

與地球相遇一次，已知地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑是R,周期是T,設(shè)地球和小行星都是圓軌道，

求小行星與地球的最近距離。

2、隨著我國“神舟五號(hào)”宇宙飛船的放射和回收勝利。標(biāo)記著我國的航天技術(shù)已達(dá)到世界

先進(jìn)水平。如圖所示，質(zhì)量為m的飛船繞地球在圓軌道I上運(yùn)行時(shí)，半徑為n,要進(jìn)入半徑

為n的更高的圓軌道H,必需先加速進(jìn)入一個(gè)橢圓軌道HI,然后再進(jìn)入圓軌道H。已知飛

船在圓軌道I［上運(yùn)動(dòng)速度大小為。，在A點(diǎn)通過發(fā)動(dòng)機(jī)向后以速度大小為"（對(duì)地）噴出肯

定質(zhì)量氣體，使飛船速度增加到v'進(jìn)入橢圓軌道III。（已知量為：m、n、r2>u、/u）

求：⑴飛船在軌道I上的速度和加速度大小。

⑵發(fā)動(dòng)機(jī)噴出氣體的質(zhì)量△m。，_____1

X山」/

3、2023年10月15日9時(shí)整，我國“神舟”五號(hào)載人飛船放射勝利，飛船繞地球14圈后，

于10月16日6時(shí)23分平安返回。若把“神舟”五號(hào)載人飛船的繞地運(yùn)行看作是在同一軌

道上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g。

（1）試估算“神舟”五號(hào)載人飛船繞地球運(yùn)行的周期T為多少秒？（保留二位有效數(shù)字）

（2）設(shè)“神舟”五號(hào)載人飛船繞地球運(yùn)行的周期為T、地球表面的重力加速度為g、地球半

徑為R,用T、g、R能求出哪些與“神舟-”五號(hào)載人飛船有關(guān)的物理量？分別寫出計(jì)算這些

物理量的表達(dá)式（不必代入數(shù)據(jù)計(jì)算）。

4、1997年8月26日在日本實(shí)行的國際學(xué)術(shù)大會(huì)上，德國MaxPlank學(xué)會(huì)的一個(gè)探討組宣

布了他們的探討結(jié)果：銀河系的中心可能存在一個(gè)大“黑洞”，“黑洞”是某些天體的最終演

化結(jié)果。

（1）依據(jù)長期觀測(cè)發(fā)覺，距離某“黑洞”6.0X10%的另一個(gè)星體（設(shè)其質(zhì)量為m2）以

2X106m/s的速度繞“黑洞”旋轉(zhuǎn)，求該“黑洞”的質(zhì)量叫。（結(jié)果要求兩位有效數(shù)字）

I°

（2）依據(jù)天體物理學(xué)學(xué)問，物體從某天體上的逃逸速度公式為丫=，一胃，其中引力

常量G=6.67X10-"N?m3kgT,M為天體質(zhì)量，R為天體半徑，且已知逃逸的速度大于真空

中光速的天體叫‘'黑洞”。請(qǐng)估算（1）中“黑洞”的可能最大半徑。（結(jié)果只要求一位有效

數(shù)字）

5、一宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后，為了測(cè)定該星球的質(zhì)量M,做如下的試驗(yàn)，取

一根細(xì)線穿過光滑的細(xì)直管，細(xì)線一端栓一質(zhì)量為m的祛碼,另一端連在一固定的測(cè)力計(jì)上,

手握細(xì)線直管掄動(dòng)祛碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，停止掄動(dòng)細(xì)直管。祛碼可接

著在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。如圖11所示，此時(shí)視察測(cè)力計(jì)得到當(dāng)祛碼運(yùn)動(dòng)到

圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置時(shí)，測(cè)力計(jì)得到當(dāng)祛碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)兩位置

時(shí)，測(cè)力計(jì)的讀數(shù)差為AF。已知引力常量為G,試依據(jù)題中所供應(yīng)的條件和測(cè)量結(jié)果，求

（1）該星球表面重力加速度；（2）該星球的質(zhì)量乩

圖5

6、2023年1月4日和1月25日，美國“志氣”號(hào)和“機(jī)遇”號(hào)火星車分別登陸火星，同

時(shí)歐洲的“火星快車”探測(cè)器也在環(huán)火星軌道上開展了大量科學(xué)探測(cè)活動(dòng)?？茖W(xué)家們依據(jù)探

測(cè)器返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，推想火星表面存在大氣，且大氣壓約為地球表面大氣壓的1/200,

火星直徑約為地球的一半，地球的平均密度P岫=5.SXIO'kg/n?,火星的平均密度P火=4.0X

103kg/m\請(qǐng)依據(jù)以上數(shù)據(jù)估算火星大氣質(zhì)量是地球大氣質(zhì)量的多少倍？（地球和火星表面

大氣層的厚度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于球體的半徑，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

7、1967年，劍橋高校探討生貝爾間或發(fā)覺一個(gè)驚奇的射電源，它每隔1.337s發(fā)出一個(gè)脈

沖信號(hào)，貝爾的導(dǎo)師曾認(rèn)為他們可能和外星文明接上頭，后來大家相識(shí)到，事情沒有那么浪

漫，這種信號(hào)是由一種星體放射出來的，這類星體被定名為“脈沖星”?！懊}沖星”的特點(diǎn)是

脈沖周期短，而且高度穩(wěn)定，這意味著脈沖星肯定進(jìn)行著精確的周期運(yùn)動(dòng)，自轉(zhuǎn)就是一種很

精確的周期運(yùn)動(dòng)。

（1）已知蟹狀星云的中心星PSR0531+21是一顆脈沖星，其脈沖現(xiàn)象來自于自轉(zhuǎn)，且自轉(zhuǎn)周

期為T=3.3X1（TS,設(shè)阻擋該星體離心瓦解的力是萬有引力,請(qǐng)估計(jì)PSR0531+21的最小密

度。

（2）假如PSR0531+21的質(zhì)量等于太陽質(zhì)量，該星的最大可能半徑是多少？（太陽質(zhì)量是

Mo=2.OX103Okg,萬有引力常量G=6.67X10"N?m7kg\結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

8、2023年10月15日9時(shí)“神舟”五號(hào)載人飛船在酒泉放射勝利，“神舟”五號(hào)進(jìn)入太

空后將先以遠(yuǎn)地點(diǎn)350公里、近地點(diǎn)200公里的橢圓形軌道運(yùn)行，實(shí)施變軌后，進(jìn)入343

公里的圓軌道，共繞地球飛行14圈。16日6時(shí)在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)勝利著陸?！吧裰邸蔽逄?hào)

飛船在返回時(shí)先要進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，飛船的返回艙與留軌艙分別，返回艙以近8km/s的速度進(jìn)

入大氣層，當(dāng)返回艙距地面30km時(shí)，返回艙上的回收發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，相繼完成拉出天線、拋

掉底蓋等動(dòng)作。在飛船返回艙距地面20km以下的高度后，速度減為200m/s而勻速下降，此

段過程中返回艙所受空氣阻力為弓oJS,式中。為大氣的密度，『是返回艙的運(yùn)動(dòng)速度,

S為與形態(tài)特征有關(guān)的阻力面積。當(dāng)返回艙距地面高度為10km時(shí)，打開面積為1200m?的著

陸傘，直到速度達(dá)到8.Om/s后勻速下落。為實(shí)現(xiàn)軟著陸（即著陸時(shí)返回艙的速度為0）,

當(dāng)返回艙離地面L2m時(shí)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，使返回艙落地的速度減為零，返回艙此時(shí)的質(zhì)量

2.7X103kg?！吧裰?，’五號(hào)載人飛船的勝利放射和回收，標(biāo)記著我國載人航天技術(shù)有了

新的重大突破。

（1）若使航天飛船在無動(dòng)力作用的狀況下的圓軌道上繞地球飛行，則飛行速度多大？

（保留二位有效數(shù)字）

（2）用字母表示出返回艙在速度為200m/s時(shí)的質(zhì)量。

（3）反沖發(fā)動(dòng)機(jī)的平均反推力是多少？

（4）“神舟”宇宙飛船在環(huán)繞地球的橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,近地點(diǎn)速度

為VI、遠(yuǎn)地點(diǎn)速度為V2,若此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，宇宙飛船從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)地球引力做了多少

功？（結(jié)果用上述字母表示）

9、宇宙員在月球表面完成下面試驗(yàn)：在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點(diǎn)靜止一質(zhì)量

為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）如圖所示，當(dāng)施加給小球一瞬間水平?jīng)_量I時(shí)，剛好能使小

球在豎直面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動(dòng).已知圓弧軌道半徑為廣，月球的半徑為R,萬有引力常

量為G.若在月球表面上放射一顆環(huán)月衛(wèi)星，所需最小放射速度為多大？軌道半徑為2R

的環(huán)月衛(wèi)星周期為多大？/-----、

10、宇航員在某一星球上以速度V。豎直向上拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間f,小球又落回到原拋

出點(diǎn)，然后他用一根長為/的細(xì)繩把一個(gè)質(zhì)量為加的小球懸掛在。點(diǎn)，使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。

如圖所示，現(xiàn)在最低點(diǎn)給小球一個(gè)水平向右的沖量/,使小球能在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，若小球

在運(yùn)動(dòng)的過程中始終對(duì)細(xì)繩有力的作用，則沖量/滿意什么條件？

11、神舟五號(hào)載入飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨?/p>

h=342km的圓形軌道。已知地球半徑R=6.37Xltfkm,地面處的重力加速度g=10m/s、試導(dǎo)

出飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后計(jì)算周期T的數(shù)值（保

留兩位有效數(shù)字）。

12、某顆同步衛(wèi)星正下方的地球表面上有一視察者，用天文望遠(yuǎn)鏡視察到被太陽光照耀的該

同步衛(wèi)星。試問秋分這一天（太陽光直射赤道）從日落時(shí)起經(jīng)過多長時(shí)間，視察者恰好看不

見該衛(wèi)星。已知地球半徑為R,地球表面處重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T。不考慮大

氣對(duì)光的折射

13、）2023年10月15日，我國神舟五號(hào)載人飛船勝利放射。標(biāo)記著我國的航天事業(yè)發(fā)展到

了很高的水平。飛船在繞地球飛行的第5圈進(jìn)行變軌，由原來的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹?/p>

h的圓形軌道。已知地球半徑為R,地面處的重力加速度為g.求：

（1）飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的速度匕

（2）飛船在上述圓軌道上運(yùn)行的周期T.

14、射地球同步衛(wèi)星時(shí)，可認(rèn)為先將衛(wèi)星放射至距地面高度為h,的圓形近地軌道上，在衛(wèi)

星經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火（噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作）實(shí)施變軌進(jìn)入橢圓軌道，橢圓軌道的近地點(diǎn)為A,

遠(yuǎn)地點(diǎn)為B。在衛(wèi)星沿橢圓軌道（遠(yuǎn)地點(diǎn)B在同步軌

道上），如圖14所示。兩次點(diǎn)火過程都使衛(wèi)星沿切向

方向加速，并且點(diǎn)火時(shí)間很短。已知同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)

周期為T,地球的半徑為R,地球表面重力加速度為g,

求：

（1）衛(wèi)星在近地圓形軌道運(yùn)行接近A點(diǎn)時(shí)的加速度大

（2）衛(wèi)星同步軌道距地面的高度。

圖14

15、地球可近視為一個(gè)R=6400km的球體，在地面旁邊的重力加速度g=9.8m/s2,試估算地球

的平均密度

在古時(shí)候，人們通常認(rèn)為地球是扁平的。想象地球真的不是一個(gè)球體，而是一個(gè)厚度為

H的無限大的盤子，假如想體驗(yàn)與真正地球表面一樣的重力加速度，那么II的值是多大？

提示：

①假定兩種模型地球的密度一樣大；

②假如是電荷勻稱分布的無限大的這種圓盤（單位面積上的電荷量為自），圓盤外的電

場(chǎng)強(qiáng)度為E=27kjH（k為靜電力恒量）;

③由電場(chǎng)和重力場(chǎng)類比，它們的對(duì)應(yīng)物理量是：Efg,G-k,m-q；P一。;

@G=6.67X10"N?m7kg2

本報(bào)訊國家天文臺(tái)臺(tái)長、中科院院士

16.右圖為某報(bào)紙的一篇科技報(bào)道，你能發(fā)覺其

艾國祥22日說，首個(gè)由中國人研制的目前

中的科學(xué)性問題嗎？請(qǐng)通過必要的計(jì)算加以說

世界上口徑最大的空間太陽望遠(yuǎn)鏡將于

明。下面的數(shù)據(jù)在你須要時(shí)可選用。2008年升空。這標(biāo)志著中國科學(xué)家將全面

引力常量G=6.7X10"N?m'/kg。；地球表面參與全球科學(xué)領(lǐng)域最尖端的太陽探測(cè)活動(dòng)。

重力加速度^=10m/s2；地球半徑R=6.4XlO'm；據(jù)悉，這座口徑為1米的熱光學(xué)望遠(yuǎn)

地球自轉(zhuǎn)周期7=8.6X10's；地球公轉(zhuǎn)周期T'=鐐將安裝在一顆天文探測(cè)衛(wèi)星上，被運(yùn)載

3.2X10%。（/=10；70?80的立方根約取4.2）火箭送入離地面735公里的地球同步軌

道。它將用于全面觀測(cè)太陽磁場(chǎng)、太陽大氣

的精細(xì)結(jié)構(gòu)、太陽耀斑能量的積累和釋放

17、目前人們廣泛采納GPS全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航，

以及日地空間環(huán)境等。

這個(gè)系統(tǒng)空間星座部分共須要24顆衛(wèi)星繞地球

運(yùn)轉(zhuǎn)，工作衛(wèi)星分布在6個(gè)圓形軌道面內(nèi)，每時(shí)每刻任何一個(gè)地區(qū)的地平線上空至少保持4

顆衛(wèi)星傳遞信息。其對(duì)時(shí)鐘要求精度很高，科學(xué)家們采納了原子鐘作為計(jì)時(shí)參照（如：鈾原

子鐘定義的1秒是鈉一133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的9192631770

個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間，其計(jì)時(shí)非常精確，10萬年內(nèi)誤差不大于1秒），這樣導(dǎo)航定位誤差可

限制在1?2米之內(nèi)，甚是高超！這種衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期T為12小時(shí)，地球半徑用R

表示，地球表面的重力加速度用g表示，電磁波傳播速度用C表示。

（1）這種衛(wèi)星與地球同步衛(wèi)星相比較，其軌道高度是高還是低？

（2）這種衛(wèi)星將電磁信號(hào)傳于其某時(shí)刻地面上的正對(duì)點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間t=?（說明：衛(wèi)星、地

面上該點(diǎn)、地心三點(diǎn)共線，結(jié)果用題中所給字母表示）

18、2023年1月4日美國“志氣”號(hào)火星車在火星表面勝利登陸，登陸時(shí)間選擇在6萬年

來火星距地球最近的一次，火星與地球之間的距離僅有5580萬千米（如圖），火星車在登陸

前繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)，距火星表面高度為H,火星半徑為R,繞行N圈的時(shí)間為t。求：

（1）若地球、火星繞太陽公轉(zhuǎn)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期分別為T坨、T火，試比較它的

大??；

（2）求火星的平均密度（用R、H、N、t、萬有引力常星G表示）；

（3）火星車登陸后不斷地向地球發(fā)送所拍攝的照片，地球上接收到的第一張照片大約

是火星車多少秒前拍攝的。

19、利用航天飛機(jī)，可將物資運(yùn)輸?shù)娇臻g站，也可以修理空間站出現(xiàn)的故障。

（1）若已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g。某次修理作業(yè)中，航天飛機(jī)的速

度計(jì)顯示飛機(jī)的速度為v,則該空間站軌道半徑r為多大？

（2）為完成某種空間探測(cè)任務(wù)，在空間站上放射的探測(cè)器通過向后噴氣而獲得反沖力使

其啟動(dòng)。已知探測(cè)器的質(zhì)量為M,每秒鐘噴出的氣體質(zhì)量為m,為了簡化問題，設(shè)

噴射時(shí)探測(cè)器對(duì)氣體做功的功率為P,在不長的時(shí)間t內(nèi)探測(cè)器的質(zhì)量變更較小，

可以忽視不計(jì)。求噴氣t秒后探測(cè)器獲得的動(dòng)能是多少？

20、如圖為宇宙中有一個(gè)恒星系的示意圖。4為星系的一顆行星，它繞中心恒星。運(yùn)行的軌

道近似為圓。天文學(xué)家觀測(cè)得到4行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R。、周期為

（1）中心恒星0的質(zhì)量為多大？

（2）經(jīng)長期觀測(cè)發(fā)覺，A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地

每隔時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的緣由可能是力行星外側(cè)

還存在著一顆未知的行星8（假設(shè)其運(yùn)行軌道與4在同一水平面內(nèi)，且與A的繞行方向

相同），它對(duì)/行星的萬有引力引起4軌道的偏離。依據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，你能對(duì)未知

行星3的運(yùn)動(dòng)得到哪些定量的預(yù)料？

21,2023年，我國現(xiàn)代版的“嫦娥奔月”正式開演，力爭2023年12月正式放射。媒體曾

報(bào)道從衛(wèi)星圖片和美、蘇（原蘇聯(lián)）兩國勘測(cè)結(jié)果證明，在月球的永暗面存在著大量常

年以固態(tài)形式隱藏的水冰。

但依據(jù)天文觀測(cè)，月球半徑為廬1738km,月球表面的重力加速度約為地球表面的重力

加速度的1/6,月球表面在陽光照耀下的溫度可達(dá)127℃,此時(shí)水蒸氣分子的平均速度達(dá)到

K>=2000m/so試分析月球表面沒有水的緣由。（取地球表面的重力加速度^=9.8m/s2）（要求

至少兩種方法）

22、設(shè)想宇航員完成了對(duì)火星表面的科學(xué)考察任務(wù)，乘坐返回艙返回圍繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)的

軌道艙，如圖所示。為了平安，返回艙與軌道艙對(duì)接時(shí)，必需具有相

同的速度。已知返回艙返回過程中需克服火星的引力做功

R_，

W=mgR(1-一),返回艙與人的總質(zhì)量為m,火星表面的重力加速度:

rI

為g,火星的半徑為R,軌道艙到火星中心的距離為r,不計(jì)火星表?

面大氣對(duì)返回艙的阻力和火星自轉(zhuǎn)的影響，則該宇航員乘坐的返回艙

至少須要獲得多少能量才能返回軌道艙？

23、1)試由萬有引力定律推導(dǎo)：繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的周期7跟它軌道半徑r的

3/2次方成正比.

(2)A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的圓軌道在同一平面內(nèi)，周期之比是

n=女@.若兩顆衛(wèi)星的最近距離等于地球半徑R,

求這兩顆衛(wèi)星的周期各是多少？從兩

T22V2

顆衛(wèi)星相距最近起先計(jì)時(shí)到兩顆衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)至少經(jīng)過多少時(shí)間？己知在地面旁邊繞地球

做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星周期為To.

24、物體沿質(zhì)量為M、半徑為R星球的表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的速度W叫做該星球第一宇

宙速度；只要物體在該星球表面具有足夠大的速度V2,就可以脫離該星球的萬有引力而飛離

星球(即到達(dá)到距星球無窮遠(yuǎn)處)，這個(gè)速度叫做該星球其次宇宙速度。理論上可以證明

彩=衣匕。一旦該星球其次宇宙速度的大小超過了光速C=3.0X108m,則該星球上的任何

物體(包括光子)都無法擺脫該星球的引力，于是它就將與外界斷絕了一切物質(zhì)和信息的溝

通。從宇宙的其他部分看來，它就像是消逝了一樣，這就是所謂的“黑洞”。試分析一顆質(zhì)

量為滬2.0XI(/'kg的恒星，當(dāng)它的半徑坍塌為多大時(shí)就會(huì)成為一個(gè)“黑洞”？(計(jì)算時(shí)取

引力常量R6.7X10'Nm7kg2,答案保留一位有效數(shù)字.)

25、國執(zhí)行首次載人航天飛行的神州五號(hào)飛船于2023年10月15日在中國酒泉衛(wèi)星放

射中心放射升空.飛船由長征-2尸運(yùn)載火箭先送入近地點(diǎn)為人遠(yuǎn)地點(diǎn)為8的橢圓軌道，在

6點(diǎn)實(shí)施變軌后，再進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.已知飛船在預(yù)定圓軌道上飛行〃圈所用時(shí)

間為t,近地點(diǎn)4距地面高度為打，地球表面重力加速度為g,地球半徑為此求：

(1)飛船在近地點(diǎn)1的加速度國為多大？

(2)遠(yuǎn)地點(diǎn)6距地面的高度友為多少？

26、安排放射一顆距離地面高度為地球半徑R。的圓形軌道地球衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道平面與赤道片

面重合，已知地球表面重力加速度為g,(1)求出衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)周期T

(2)設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期T。,該衛(wèi)星繞地旋轉(zhuǎn)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，則在赤道上一點(diǎn)的人能

連續(xù)看到該衛(wèi)星的時(shí)間是多少？

27、在美英聯(lián)軍發(fā)動(dòng)的對(duì)伊拉克的斗爭中，美國運(yùn)用了先進(jìn)的偵察衛(wèi)星.據(jù)報(bào)道，美國有多

顆最先進(jìn)的KH—1、KH—2“鎖眼”系列照相偵察衛(wèi)星可以通過西亞地區(qū)上空，“鎖眼”

系列照相偵察衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，近地點(diǎn)為265km（指衛(wèi)星與地面的最近距

離）,遠(yuǎn)地點(diǎn)為650km（指衛(wèi)星與地面的最遠(yuǎn)距離），質(zhì)量為13.6Xl（fkg?18.2Xl（/kg。

這些照相偵察衛(wèi)星上裝有先進(jìn)的CCD數(shù)字照相機(jī),能夠辨別出地面上0.1m大小的目標(biāo),

并自動(dòng)地將照片傳給地面接收站及指揮中心。

由開普勒定律知道：假如衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的圓軌道半徑與橢圓軌道的半長軸相

等，那么衛(wèi)星沿圓軌道的周期就與其沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的周期相等。請(qǐng)你由上述數(shù)據(jù)估算這些

“鎖眼”系列照相偵察衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期和衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)處的運(yùn)動(dòng)速率。地球的半徑

廬6400km,g取10m/s2?（保留兩位有效數(shù)字）

28、天文學(xué)上，太陽的半徑、體積、質(zhì)量和密度都是常用的物理量，利用小孔成像原理

和萬有引力定律，可以簡捷地估算出太陽的密度。

在地面上某處，取一個(gè)長J=80cm的圓筒，在其一端封上厚紙，中間扎直徑為1mm的圓

孔，另一端封上一張畫有同心圓的薄白紙，最小圓的半徑為2.0mm,相鄰?fù)膱A的半徑相差

0.5mm,當(dāng)作測(cè)量尺度，再用目鏡（放大鏡）進(jìn)行視察。把小孔正對(duì)著太陽，調(diào)整圓筒的方

向，使在另一端的薄白紙上可以看到一個(gè)圓形光斑，這就是太陽的實(shí)像，為了使視察效果明

顯，可在圓筒的觀測(cè)端蒙上遮光布，形成暗室。若測(cè)得光斑的半徑為為=3.7M〃，試依據(jù)

以上數(shù)據(jù)估算太陽的密度（G=6.67x10''N-m-/kg2一年約為丁=3.2x10,s）。

29、現(xiàn)依據(jù)對(duì)某一雙星系統(tǒng)的光學(xué)測(cè)量確定，該雙星系統(tǒng)中每個(gè)星體的質(zhì)量都是M,兩者相

距L,它們正圍繞兩者連線的中點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。萬有引力常量為G。求：

（1）試計(jì)算該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期T。

（2）若試驗(yàn)上觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)周期為T',且T'：T=l：為了說明兩者的

不同，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)不到的物質(zhì)一一暗物

質(zhì)，作為一種簡化的模型，我們假定在以這兩個(gè)星體連線為直徑的球體內(nèi)勻稱分布著這種暗

物質(zhì)，而不考慮其他暗物質(zhì)的影響，試依據(jù)這一模型和上述觀測(cè)結(jié)果確定該星系間這種暗物

質(zhì)的密度。

30、個(gè)杷網(wǎng)站報(bào)道，最近南亞某國放射了一顆人造環(huán)月衛(wèi)星，衛(wèi)星的質(zhì)量為1000kg,

環(huán)繞月球周期為60min.張明同學(xué)對(duì)該新聞的真實(shí)性感到懷疑.他認(rèn)為該國的航天技術(shù)

不行能近期放射出環(huán)月衛(wèi)星；該網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)好像也有問題.他打算對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)

證.但他記不清萬有引力恒量的數(shù)值，且手邊又沒有資料可查找，只記得月球半徑約為

地球半徑的1/4,地球半徑約為6.4X10%,月球表面的重力加速度約為地球表面重力

加速度的1/6,地球表面重力加速度取10m/s2.

假定將環(huán)月衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)依據(jù)上述數(shù)據(jù)推斷該報(bào)道的真?zhèn)?，并寫?/p>

推導(dǎo)推斷的過程（V6?2.5,萬?3）.

答案

一、選擇題

1、BD2、AD3、C4、B5、A6、D7、AD8、B9、C10、BIkC12、AB13、BC14、

B15、AC16、C17、A18、B19、C20、B21、AD22、B23、A

1、設(shè)小行星繞太陽周期為T,T'>T,地球和小行星沒隔時(shí)間t相遇一次，則有

設(shè)小行星繞太陽軌道半徑為R,萬有引力供應(yīng)向心力有

由上面兩式有R

鏟―7r

所以當(dāng)?shù)厍蚝托⌒行亲罱鼤r(shí)d=R=產(chǎn)R_R

t-T

2、（1）在軌道I上，有6粵=加止（2分）解得:

八八

也（1分）

同理在軌道II上v=

Mm

在軌道I上向心加速度為&，則有=（2分）

r\

同理在軌道II上向心加速度a=±，則有G”=m匕（2分）

弓V々

由此得q=（1分）

不

（2）設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為△/〃，由動(dòng)量守恒得

,

mvl=（m-A/n）v-\mu（3分）（2分）

3、解：（1）飛船繞地球14圈共同時(shí)間為21小時(shí)23分鐘,故飛船運(yùn)動(dòng)的周期

T?=5.5X103S①（4分）

Gc=-Mzm-=1TIT\--）2一

（2）對(duì)飛船，萬有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力尹T②（2分）

cMm

G——=mg

在地球表面R2③（2分）

R%T2._—

可得“神舟”五號(hào)軌道半徑’一%4儲(chǔ)（或軌道周長/=成飛尸

④

此外還可求得“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行頻率~T⑤

24

CD-----

“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行角速度T⑥

“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行線速度”用⑦

“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行向心加速度（加速度、軌道處重力加速度）°二7怦⑧

h=d-------R

“神舟”五號(hào)載人飛船的離地面高度V4儲(chǔ)⑨

④一⑨式中答對(duì)3個(gè)或3個(gè)以上給6分，答對(duì)3個(gè)以下的，每式給2分

4、解：（1）。妨1,2—帆,上（3分）/.m,==3.6x10tokg（4分）

r2-rG

⑵...J爺>C（3分）M〈等.5,“=等=5xK）%（4分）

T^-vmg=m—

5、解：（1）設(shè)最高點(diǎn)〃（2分）

T2-mg=m-

最低點(diǎn)「（2分）

—1mv2/+-12mgr=—Amv2

機(jī)械能守恒2x22-（3分）

AF=-4=6mg

△F

6〃z（i分）

「MmAF

G-^~=mg=—

（2）R6m（3分）

M4

6mg（3分）

-Mm

6、在星球表面物體受到的重力等于萬有引力:，〃g=G-^

IX.

在星球表面:g=G超4分

「地二福1

4

8地G/=G-^=Gp彳成地①2分

地3

4

8火=Gp,火§成火②2分

由①②得：選二夕地一地=11③2分

g火P火R火4

星球表面大氣層的厚度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于星球半徑，即大氣壓強(qiáng)可以表示為:

三mg/口P4乃R2八八

P=——J,得"？=------?4分

4成2g

%=生磐維=3.4x10-34分

，〃地4時(shí)g火

7、解：設(shè)PSR0531+21脈沖星的質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,星體表面有一質(zhì)量為明

的物體隨星體一起自轉(zhuǎn)，依據(jù)牛頓其次定律F?=F向

GMm/21、2n公l八

——=m（一丫R①5分

R2T

星體的平均密度0=2=w"—②5分

—冗R，

3

聯(lián)立以上兩式得

p=l.3X10"kg/m：!3分R=l.5X105m2分

8、（1）由公式丫=疝/74得：V=7.7Xl（）3m/s

（2）由題意得：mg=；pvS,m=PvS/2g

（3）由牛頓其次定律得：F-mg=ma

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：2as=v2

聯(lián)立可得：F=9.9X10'N

2

（4）由動(dòng)能定理：W=mv2/2—mvi72

9、設(shè)月球表面重力加速度為g,月球質(zhì)量為M.

在圓孤最低點(diǎn)對(duì)小球有：1=勿的……①（2分）

、一v2

???球剛好完成圓周運(yùn)動(dòng),?,?小球在最高點(diǎn)有mg=m一②（2分）

1710

從最低點(diǎn)至最凹凸點(diǎn)有:mg（2r）=—mv0--mv~...③（2分）

2

由①②③可得g=——（2分）

5tn~r

?；在月球放射衛(wèi)星的最小速度為月球第一宇宙速度

也=嫻=_?-9（2分）

..V.

min

R5mr

當(dāng)環(huán)月衛(wèi)星軌道半徑為2R時(shí)，有9駕=皿生）2-2/?……④（2分）

（2/?產(chǎn)T

"匚……⑤（2分）將黃金代換式GggR,代入⑤式（2分）

/.T—2Tl.

GM

得T==等/1礪（2分）

10、解：設(shè)星球表面旁邊的重力加速度為g,由豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式：『=也得g=也

gt

①當(dāng)小球擺到與懸點(diǎn)等高處時(shí)，細(xì)繩剛好松弛，小球?qū)?xì)繩無力作用，則小球在最低點(diǎn)

2

的最小速度為%1n，由機(jī)械能守恒定律得：mgl=^mvmin?由動(dòng)量定理得:

=m