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天体运动基本训练
ABCFAFBFCC.向心加速度大/」、aaaABCD.各自运动一周后,C先回到原地点.中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统,是继美国GPS系统和俄罗斯“格洛纳斯”(GLONAS冷系统之后第三个成熟的卫星导航系统.系统由空间端、地面端和用户端组成,其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星,以下说法正确的是这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等这5颗地球同步卫星运动的加速度大小不一定相同为避免相撞,不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上.如图所示,正在地球外层空间沿圆轨道运行的A、B、C三颗卫星,其质量相等且大于C,B、C在同一轨道上。则下列判断正确的是:试卷第1天体运动基本训练1.第一个较准确测量出万有引力常量的科学家是(A.卡文迪2.地球的半径为R,地球表面处的重力加速度为0)g,一颗人造卫星围绕地球做匀速圆周运动,卫星距地面的高度为R0,下列关于卫星的说法中正确的是卫星的线速度大小为C、卫星的加速度大小是2Rg二—oB、卫星的角速度大小为20gD卫星的运动周期为22Ro3.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(2GMT卫星距地面的高度为24卫星的运行速度大于第一宇宙速度卫星运行时受到的向心力大小为GMmD.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度4.某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F,为使此物体受到的引力减小到应把此物体置于距地面的高度为(R指地球半径)()A.RB.2RC.4RD.8R5产域了轨道平面上的三个人造地球卫星一时刻恰好在同一直线上,下列说法正确的有(C地球做匀速圆周运动,在某A.根据vgr,可知v_yvB.根据万有引力定律向心力的轨道半径大于1J三颗卫星中A卫星的向心力最大B、C的向心加速度相等且大于A的向心加速度B、C的周期相等且小于A的周期B、C的线速度相等且小于A的线速度.地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g\在距地心4R处的重力加速度为g,则g:g。为)(1:2B.1:4C.1:9:D.1:16.我国发射的亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为1.24t,在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的是()它定点在北京正上方太空,所以我国可以利用它进行电视播它的轨道平面一定与赤道平面重合若要发射一颗质量为2.48t的地球同步通讯卫星,则该卫星的轨道半径将比亚洲一号”卫星轨道半径大要发射一颗质量为2.48t的地球同步卫星,则该卫星的轨道半径将比亚洲一号”卫星轨道半径小我国未来将建立月球基地,并在绕月球轨道上建造空间站,如图所示,关必{机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近并将在椭圆轨道的潮点B处与空间站C对接,已知空间站绕月球圆轨道的半径为r,周期为T,引力常量为G,月球的半径为R,下列说法中正确的是()23A、月球的质量为M=妃一B、月球的第一宇宙速度为r2GC、航天飞机从图示A位置飞的过程中,加速度逐渐娈D、要使航天飞机和空间站对接成功,飞机在接近B点时必须碾如图所示,.卫星A、B分别绕地球做匀速圆周运动,且已知卫星卫星B的轨道半径,下列说法正确的有()A、A的周期小于B的周期B、的速率小于B的速率C、A与地心的连线在单位时间内也的裸于B与地心连线在单位时间内才顶血D、A度大小大于B的角速度大小试卷第2C.向心加速16.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间小球落回原处;若他i3.如图所示,是在同一轨道平面上的三颗质量相同的人造地球卫星,均绕地球做匀速12.有A、B两颗卫星绕地心所示在某一时刻两卫星相距最近,经时间()::\,,I*I.I•:\o;:tTi2tTiB.TEC.2tTit(tT)iT2t(t.周期TATBTCcoeco.角速度ABCi4.“嫦娥一号”卫星开始绕地球在椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆周运动的卫星。设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T已知月球半径为R,引力常量为G。求:(i)月球的质量M及月球表面的重为加速度g;(2)在距月球表面高度为h0(h0R)的地方,将一质量为m的小球以v的初速度水平抛出,求落地瞬间月球引力对小球做功的瞬时功率P15已知火建的,质量为236.410kg,半径R3.410m,引力常量为1122G6.710Nm/kg,求火星的第一宇宙速度(计算结果保留两位有效数字)卜列说法正确的是(在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,2球表面重力加速度g=10m/s,空气阻力不计)试卷第3需经过时间5t小球落回原处.(取地地=1:4,求该星球的质量与地球质量之比M星:M地.17.太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星Glicsc581”运行的行星“Gl-581c”却是很值得我们期待的。因为该行星表面的温度在0C到40C之间,质量是地球的6倍,直径是地球的2倍,而且“Glicsc581”很可能不会自转,这样它的一半一直是白天,另一半一直是黑夜。该行星与地球均可视为质量分布均匀的球体。已知引力常量为G,在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星速度大小为v,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,试求:在行星“Gl-581c”表面附近绕行星“Gl-581c”做匀速圆周运动的卫星速度大小。.2014年10月8日,月全食带来的“红月亮”亮相天空,引起人们对月球的关注。我国发射的“嫦娥三号”探月卫星在环月圆轨道绕行n圈所用时间为t,如图所示。已知月球半径为史,月球表面处重力加速度为g月,引力常量为G.试求:“嫦娥三号”卫星离月球表面高度h..某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径R的3倍,已知地面附近的重力加速度为g,万有引力常量为G,求这颗人造地球卫星的周期。.宇航员在某星球表面让一个小球以V。的速度做竖直上抛运动,经过时间t小球落回到抛出点,万有引力常量为G,若忽略星球自传。已知该星球的半径为尺求该星球的密度。试卷第4和物理量非常多,掌握公式在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄Mm最后选择合适的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常错误.B、第一宇宙速度为参考答案【解析】试题分析:卡文迪许通过扭秤实验测得了万有引力常量,A正确;开普勒发现了行星运动三定律,B错误;牛顿发现了万有引力定律,C错误;第谷发现超新星和科学观测彗星,他的天文学成就也为开普勒、伽利略乃至牛顿的科学发现奠定了一定的基础,D错误;考点:考查了物理学史【名帅点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解,知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一.A【解析】试题分析:研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:第一宇宙速度是最大的圆轨道运行速度,所以卫星的运行速度小于第一宇宙速度,故2Mm=y,解得:Gm2 rr 力等于重力列出等式: mMGm g2 V12gr4R 动知识得:a 错误;根据圆周运动知识得:T=考点:考查了万有引力定律的应用【名帅点睛】在万有引力这一块,涉及的 公式 ma2T 清楚各个物理量表示的含义,大 的,所以需要细心计算 3.D【解 r2而卫星到 地表的高 为轨道半径,得:rr2T2GMTI3 2,4GM 卫星运行 地表重力加速 为物体到地球中心的距离.能够应用控制变 GMm 试题分析:根据万有引力提供向心力,列出等式: 正确.故选D.考点:考查人造卫星的加速度J9九游会、 【名师点睛】本题关键抓住万有引力等于向心力,卫星转动周期与地球自转同步. 4.A 【解析】 FGMmr,其中r 为物体到地球中心的距 离.某物体在地球表面,受到地球的万有引力为 FM 24rR.故选A考点:考查万有引力定律及其应用. 【名师点睛】要注意万有引力定律表达式里的量法研究问 F,此时r=R;若此物体受到的引力减小为直,4r=2R,所以物体距离地面的高度应为 6.B【解析】 GM… 颗地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度,选项步卫星,则其运行周期都与地球自转周期相等,所以这5 地球同步卫星的加速度大小一定相同,A错误;由于这5颗卫星是地球的同选项B正确;同步卫星的加速度a GM 错误;地球同步卫星,与赤道平面重试题分析:解:根据万有引力定律表达式得: 5.C 【解析】试题分析:设地球的质量为M,卫星的轨道半径为71 .—2vr,根据万有提供向心力可得:ma 2mwrGMi,可见r 越大,v 质量关系 无法根据 万有 引力 定律 GMm 错误;C、卫星的向心加速度 等于越大,则有 aaa,故C AB C2 GM,r越小,a 越大,T越大,所以运动一周后,考点:考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用. 【名帅点睛】对于卫星的线速度、周期、角速度、向心加速度等物理量的比较,只要抓住万有引力提 供向心力,其他量可以根据圆周运动知识理解并比较. 卫星运行的向心加速度a台,离地面的高度相同, 在相同的轨道上,故D 错误;故选B 答案第2 错误.B、C的向心加速度 要知道由地球的万有引力提供其向心力, 要灵活 M是地球求一个物理量之比, 同,所以不同的同步卫星周期相同,根据 考点:万有引力定律的应用;同步卫星 【名帅点睛】地球质量一定、自转速度一定,同步卫星要与地球的自转实现同步,就必须要角速度与地球自转角速度相等, 这就决定了它的轨道高度和线.BC 【解析】试题分析:卫星绕地做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,得: 的质量关系未知,由万有引力定律不能确定向心力的大小,故大小相等,且大于A 的向心加速度.B、C的周期相等,且小于A 的周期;B、C的线速度大小相等,且大 的线速度.故AD错误,BC 正确;故选BC. 考点:万有引力定律的应用 选取向心力公式的形式,得到线速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系 的质量,r 应该是物体在某位置到球心的距离. 考点:万有引力定律的应用 【名师点睛】本题要注意公式中的r 应该是物体在某位置到球心的距离.