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天體運(yùn)動(dòng)一、關(guān)于重力加速度1.地球半徑為R0,地面處重力加速度為g0,那么在離地面高h(yuǎn)處的重力加速度是()A. B.C. D.二、求中心天體的質(zhì)量2.已知引力常數(shù)G和下列各組數(shù)據(jù),能計(jì)算出地球質(zhì)量的是()A.地球繞太陽運(yùn)行的周期及地球離太陽的距離B.月球繞地球運(yùn)行的周期及月球離地球的距離C.人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度及運(yùn)行周期D.若不考慮地球自轉(zhuǎn),己知地球的半徑及重力加速度三、求中心天體的密度3.中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果,它的密度很大,,現(xiàn)有一中子星,觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T,問:該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。四、衛(wèi)星中的超失重(求衛(wèi)星的高度)4.m=9kg的物體在以a=5m/s2加速上升的火箭中視重為85N,,則火箭此時(shí)離地面的高度是地球半徑的_________倍(地面物體的重力加速度取10m/s2)地球同步衛(wèi)星到地心的距離可由r3=a2b2c/4π2求出,已知a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,請確定a、b、c五、求衛(wèi)星的運(yùn)行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.兩顆人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量之比為1:2,軌道半徑之比為3:1,求其運(yùn)行的周期之比為();線速度之比為(),角速度之比為();向心加速度之比為();向心力之比為()。7.地球的第一宇宙速度為v1,若某行星質(zhì)量是地球質(zhì)量的4倍,半徑是地球半徑的1/2倍,求該行星的第一宇宙速度。8.同步衛(wèi)星離地心距離r,運(yùn)行速率為V1,加速度為a1,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a2,線速度為V2,第一宇宙速度為V3,以第一宇宙速度運(yùn)行的衛(wèi)星向星加速度為a3,地球半徑為R,則()A.a1/a2=r/RB.a3>a1>a2C.V1/V2=R/rD.V3>V1>V六、雙星問題9.兩個(gè)星球組成雙星。設(shè)雙星間距為L,在相互間萬有引力的作用下,繞它們連線上某點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,不考慮其它星體的影響,則求雙星的質(zhì)量之和。七、變軌問題10.2009年5月,航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,B為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示,關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的有()A.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度B.在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動(dòng)能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的動(dòng)能C.在軌道Ⅱ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Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度八、追擊問題11.如圖,有A、B兩顆行星繞同一顆恒星M做圓周運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)方向相同,A行星的周期為T1,B行星的周期為T2,在某一時(shí)刻兩行星相距最近,則()A.經(jīng)過時(shí)間t=T1+T2兩行星再次相距最近B.經(jīng)過時(shí)間t=T1T2/(T2-T1),兩行星再次相距最近C.經(jīng)過時(shí)間t=(T1+T2)/2,兩行星相距最遠(yuǎn)D.經(jīng)過時(shí)間t=T1T2/2(T2-T1),兩行星相距最遠(yuǎn)答案1.B2.BD3.6π/GT24.0.55.地球半徑地球自轉(zhuǎn)周期重力加速度6.3*(3)1/2:1(3)1/2:3(3)1/2:91:31:97.2(2)1/2v18.ABD9.L3ω2/G10.ABC11.BD【課堂練習(xí)】1.宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行,變軌后的半徑為R2,R1>R2.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則變軌后宇宙飛船的()A.線速度變小B.角速度變小C.周期變大D.向心加速度變大2.兩個(gè)質(zhì)量均為M的星體,其連線的垂直平分線為HN,O為其連線的中點(diǎn),如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體從O沿OH方向運(yùn)動(dòng),則它受到的萬有引力大小變化情況是()A.一直增大B.一直減小C.先減小,后增大D.先增大,后減小3.“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中,設(shè)探測器運(yùn)行的軌道半徑為r,運(yùn)行速率為v,當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)()A.r、v都將略為減小B.rv都將保持不變C.r將略為減小,v將略為增大D.r將略為增大v將略為減小
4.為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測,我國預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),周期分別為T1和T2?;鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體,且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響,萬有引力常量為G僅利用以上數(shù)據(jù)可算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質(zhì)量和火星對"螢火一號"的引力C火星的半徑和螢火一號的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對螢火一號的引力5.設(shè)地球半徑為R,在離地面H高度處與離地面h高度處的重力加速度之比為()A.H2/h2B.H/hC.(R+h)/(R+H)D.(R+h)2/(R+H)26.如圖所示,在同一軌道平面上,有繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星A、B、C某時(shí)刻在同一條直線上,則()A衛(wèi)星C的速度最小B衛(wèi)星C受到的向心力最小C衛(wèi)星B的周期比CD衛(wèi)星A的加速度最大7.氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片,觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的。我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云Ⅰ號”和“風(fēng)云Ⅱ號”兩顆氣象衛(wèi)星,“風(fēng)云Ⅰ號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極,稱為“極地圓軌道”,每12h巡視地球一周?!帮L(fēng)云Ⅱ號”氣象衛(wèi)星軌道平面在赤道平面內(nèi),稱為“地球同步軌道”,每24h巡視地球一周,則“風(fēng)云Ⅰ號”衛(wèi)星比“風(fēng)云Ⅱ號”衛(wèi)星()A.發(fā)射速度小B.線速度大C.覆蓋地面區(qū)域大D.向心加速度小8.我國未來將建立月球基地,并在繞月軌道上建造空間站.如圖所示,關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下向月球靠近,并將與空間站在B處對接,已知空間站繞月軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,下列說法中正確的是()A.圖中航天飛機(jī)正加速飛向B處B.根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量C.航天飛機(jī)在B處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速D.根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小9.物體在一行星表面自由落下,第1s內(nèi)下落了9.8m,若該行星的半徑為地球半徑的一半,那么它的質(zhì)量是地球的倍.10.已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r,周期為T,火星可視為半徑為R的均勻球體.不計(jì)火星大氣阻力,則一物體在火星表面自由下落H高度時(shí)的速度為_____________.11.地球赤道上的物體重力加速度為g,物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a,要使赤道上的物體“飄”起來,則地球的角速度應(yīng)為原來的倍12.一個(gè)行星探測器從所探測的行星表面豎直升空,探測器的質(zhì)量為1500kg,發(fā)動(dòng)機(jī)推力恒定.發(fā)射升空后9s末,發(fā)動(dòng)機(jī)突然間發(fā)生故障而關(guān)閉.下圖是從探測器發(fā)射到落回地面全過程的速度圖象.已知該行星表面沒有大氣.不考慮探測器總質(zhì)量的變化.求:探測器在行星表面上升達(dá)到的最大高度H;該行星表
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