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(推荐)高一物理专题训练:天体运动(带答案)

(推荐)高一物理专题训练:天体运动(带答案)
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高一物理专题训练:天体运动

一、单选题

1.如图所示,有两个绕地球做匀速圆周运动的卫星.一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,;另一个轨道半径为,对应的线速度,角速度,向心加速度,周期分别为,,,.关于这些物理量的比例关系正确的是()

A. B. C. D.

【答案】D

2.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度比为k(均不计阻力),且已知地球与该天体的半径之比也为k,则地球与此天体的质量之比为( ) A.1

B.k2

C.k

D.

【答案】C

3.假设火星和地球都是球体,火星的质量与地球质量之比,火星的半径与地球半径之比,那么火星表面的引力加速度与地球表面处的重力加速度之比等于(忽略行星自转影响)

A. B. C. D.

【答案】B

4.土星最大的卫星叫“泰坦”(如图),每16天绕土星一周,其公转轨道半径约1.2×106 km,土星的质量约为

A .5×1017 kg B.5×1026 kg C.7×1033 kg D.4×1036 k g

【答案】B

5.有一质量为M 、半径为R 、密度均匀的球体,在距离球心O 为2R 的地方有一质量为m 的质点.现从M 中挖去半径为12

R 的球体,如图所示,则剩余部分对m 的万有引力F 为( )

A .

2736GMm R B .2

78GMm R C .218GMm R D .2732GMm R 【答案】A

6.已知地球的质量是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,以上数据可推算出 [ ]

A .地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9:16

B .地球的平均密度与月球的平均密度之比为9:8

C .靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8:9

D .靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81:4

【答案】C

7.中新网2018年3月4日电:据外媒报道,美国航空航天局(NASA)日前发现一颗名为WASP-39b 的地外行星,该行星距离地球约700光年,质量与土星相当,它白天温度为776.6摄氏度,夜间也几乎同样热,因此被科研人员称为“热土星”。若在“热土星”表面发射一颗轨道半径为R1的人造卫星,周期为T1;在地球上发射一颗轨道半径为4R1的人造卫星,周期为T2,已知“热土星”质量约为地球质量的100倍,则T1:T2约为

A .1:8

B .1:80

C.8:1 D.80:1

【答案】B

8.如图所示,由A、B组成的双星系统,绕它们连线上的一点做匀速圆周运动,其运行周期为T,A、B间的距离为L,它们的线速度之比=2,则()

A.AB角速度比为:

B.AB质量比为:=

C.A星球质量为:MA=

D.两星球质量为:MA+MB=

【答案】D

9.设宇宙中某一小行星自转较快,但仍可近似看作质量分布均匀的球体,半径为R。宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重量,第一次在极点处,弹簧测

力计的读数为F1=F0;第二次在赤道处,弹簧测力计的读数为F2=。假设第三次在

赤道平面内深度为的隧道底部,示数为F3;第四次在距行星表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中,示数为F4。已知均匀球壳对壳内物体的引力为零,则以下判断正确的是( )

A.F3=,F4=

B.F3=,F4=0

C.F3=,F4=0

D .F3=

,F4=

【答案】B 10.我国在深海领域有了重大的发展,“蛟龙号”载人潜水器在西南印度洋“龙旅”热液区完成两次下潜科考任务。若把地球看做质量分布均匀的球体,且质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。已知地球半径为R ,“蛟龙号”下潜深度为d ,地球表面重力加速度为g ,球体积计算公式是。则“蛟龙号”所在处的重力加速度大小是

A .

B .

C .

D .

【答案】C

11.一艘宇宙飞船,飞近某一行星,并靠近该星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星表面上.宇航员在绕行时测出飞船的周期为T ,着陆后用弹簧秤测出质量为m 的物体重力为F(万有引力常量为G),那么,该星球的质量为( )

A .

B .

C .

D .

【答案】B

12.地球可视为质量均匀分布的球体。用弹簧秤测某物体重力大小,在北极点称时读数为F1,在赤道上称时读数为F2;地球自转周期为T ,万有引力常量为G 。则地球密度的表达式为

A .()

12123F GT F F π- B .()1221

3F F GT F π- C .

213GT π D .1223F GT F π 【答案】A

二、多选题

13.如图所示,两星球相距为L ,质量比为mA∶mB=1∶9,两星球半径远小于L 。从星球A 沿A 、B 连线向B 以某一初速度发射一探测器。只考虑星球A 、B 对探测器的作用,下列说法正确的是( )

A .探测器的速度一直减小

B.探测器在距星球A为处加速度为零

C.若探测器能到达星球B,其速度可能恰好为零

D.若探测器能到达星球B,其速度一定大于发射时的初速度

【答案】BD

14.我国计划于2018年择机发射“嫦娥五号”航天器,假设航天器在近月轨道上绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(小于绕行周期),运动的弧长为s,航天器与月球中心连线扫过的角度为θ(弧度),引力常量为G,则()

A.航天器的轨道半径为 B.航天器的环绕周期为

C.月球的的质量为 D.月球的密度为

【答案】C

15.万有引力定律能够很好地将天体运行规律与地球上物体运动规律具有的内在一致性统一起来。用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量,随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M,万有引力常量为G。将地球视为半径为R质量均匀分布的球体。下列选项中说法正确的是

A.在赤道地面称量时,弹簧秤读数为

B.在北极地面称量时,弹簧秤读数为

C.在北极上空高出地面h处称量时,弹簧秤读数为

D.在赤道上空高出地面h处称量时,弹簧秤读数为

【答案】BC

16.太空中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为M,并设两种系统的运动周期相同,则()

A.直线三星系统运动的线速度大小为

B.三星系统的运动周期为

C.三角形三星系统中星体间的距离为

D.三角形三星系统的线速度大小为

【答案】BC

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2018年高考物理复习天体运动专题练习(含答案)

2018年高考物理复习天体运动专题练习(含答 案) 天体是天生之体或者天然之体的意思,表示未加任何掩盖。查字典物理网整理了天体运动专题练习,请考生练习。 一、单项选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.) 1.(2014武威模拟)2013年6月20日上午10点神舟十号航天员首次面向中小学生开展太空授课和天地互动交流等科 普教育活动,这是一大亮点.神舟十号在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列叙述不正确的是() A.指令长聂海胜做了一个太空打坐,是因为他不受力 B.悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形 C.航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 D.盛满水的敞口瓶,底部开一小孔,水不会喷出 【解析】在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中,万有引

力充当向心力,飞船及航天员都处于完全失重状态,聂海胜做太空打坐时同样受万有引力作用,处于完全失重状态,所以A错误;由于液体表面张力的作用,处于完全失重状态下的液体将以圆球形状态存在,所以B正确;完全失重状态下并不影响弹簧的弹力规律,所以拉力器可以用来锻炼体能,所以C正确;因为敞口瓶中的水也处于完全失重状态,即水对瓶底部没有压强,所以水不会喷出,故D正确. 【答案】 A 2.为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期T.则太阳的质量为() A.B. C. D. 【解析】地球表面质量为m的物体万有引力等于重力,即G=mg,对地球绕太阳做匀速圆周运动有G=m.解得M=,D正确.

【答案】 D 3.(2015温州质检)经国际小行星命名委员会命名的神舟星和杨利伟星的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知神舟星平均每天绕太阳运行1.74109 m,杨利伟星平均每天绕太阳运行1.45109 m.假设两行星都绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较() A.神舟星的轨道半径大 B.神舟星的加速度大 C.杨利伟星的公转周期小 D.杨利伟星的公转角速度大 【解析】由万有引力定律有:G=m=ma=m()2r=m2r,得运行速度v=,加速度a=G,公转周期T=2,公转角速度=,由题设知神舟星的运行速度比杨利伟星的运行速度大,神舟星的轨道半径比杨利伟星的轨道半径小,则神舟星的加速度比杨利伟星的加速度大,神舟星的公转周期比杨利伟星的公转周期小,神舟星的公转角速度比杨利伟星的公转角速度大,故选

2018高考物理总复习专题天体运动的三大难点破解1深度剖析卫星的变轨讲义

拼十年寒窗挑灯苦读不畏难;携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。 二、重难点提示: 重点:1. 卫星变轨原理; 2. 不同轨道上速度和加速度的大小关系。 难点:理解变轨前后的能量变化。 一、变轨原理 卫星在运动过程中,受到的合外力为万有引力,F 引=2 R Mm G 。卫星在运动过程中所需要的向心力为:F 向= R m v 2 。当: (1)F 引= F 向时,卫星做圆周运动; (2)F 引> F 向时,卫星做近心运动; (3)F 引

运动进入轨道2沿椭圆轨道运动,此过程为离心运动;到达B点,万有引力过剩,供大于求做近心运动,故在轨道2上供需不平衡,轨迹为椭圆,若在B点向后喷气,增大速度可使飞船沿轨道3运动,此轨道供需平衡。 2. 回收变轨 在B点向前喷气减速,供大于需,近心运动由3轨道进入椭圆轨道,在A点再次向前喷气减速,进入圆轨道1,实现变轨,在1轨道再次减速返回地球。 三、卫星变轨中的能量问题 1. 由低轨道到高轨道向后喷气,卫星加速,但在上升过程中,动能减小,势能增加,增加的势能大于减小的动能,故机械能增加。 2. 由高轨道到低轨道向前喷气,卫星减速,但在下降过程中,动能增加,势能减小,增加的动能小于减小的势能,故机械能减小。 注意:变轨时喷气只是一瞬间,目的是破坏供需关系,使卫星变轨。变轨后稳定运行的过程中机械能是守恒的,其速度大小仅取决于卫星所在轨道高度。 3. 卫星变轨中的切点问题 【误区点拨】 近地点加速只能提高远地点高度,不能抬高近地点,切点在近地点;远地点加速可提高近地点高度,切点在远地点。

高一物理下学期圆周运动、天体运动测考试卷

高一下学期圆周运动、天体运动测试卷 注意事项: 1.本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题,40分;第Ⅱ卷为非选择题,60分。满分为100分,考试时间为90分钟。 第Ⅰ卷(选择题40分) 一、选择题:(本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1、关于曲线运动的说确的是( ) A .物体在恒力作用下不可能作曲线运动 B .物体在变力作用下一定作曲线运动 C .曲线运动一定是变加速运动 D .曲线运动一定是变速运动 2、一只小船在静水中的速度大小始终为5m/s ,在流速为3m/s 的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小不可能是( ) A .2m/s B .3m/s C .8m/s D .9m/s 3、某物体在一个足够大的光滑水平面上向西运动,当它受到一个向南的恒定外力作用时,物体的运动将是( ) A .直线运动且是匀变速直线运动 B .曲线运动,但加速度方向不变,大小不变,是匀变速运动 C .曲线运动,但加速度方向改变,大小不变,是非匀变速曲线运动 D .曲线运动,加速度方向和大小均改变,是非匀变速曲线运动 4、一种玩具的结构如图所示。竖直放置的光滑铁圈环的半径 cm R 20=,环上有一个穿孔的小球m ,仅能沿环作无摩擦滑动,如果圆环绕着通过环心的竖直轴21O O 以s rad /10的角速度旋转,(g 取2/10s m )则小球相对环静止时与环心O 的连线与21O O 的夹角θ可能是( ) A .30° B .45° C .53° D .60° 5、设地球半径为R ,a 为静止在地球赤道上的一个物体,b 为一颗近地绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,c 为地球的一颗同步卫星其轨道半径为r .下列说确的

高一物理平抛运动测试题(有答案)

3.3 平抛运动 【学业达标训练】 1.从水平匀速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是() A.从飞机上看,物体静止 B.从飞机上看,物体始终在飞机的后方 C.从地面上看,物体做平抛运动 D.从地面上看,物体做自由落体运动 2.平抛物体的运动规律可概括为两条:第一条,水平方向做匀速直线运动;第二条,竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验,如图3-3-8所示,用小锤打击弹性金属片,A球水平飞出,同时B球被松开.两球同时落到地面,则这个实验() A.只能说明上述规律中的第一条 B.只能说明上述规律中的第二条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 3.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2∶1,若它们的水平射程相等,则它们抛出点离地面的高度之比为() A.1∶2 B.1∶ C.1∶4 D.4∶1 4.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L,网高h,如图3-3-9乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g),将球水平发出,则可以求出() A.发球时的水平初速度 B.发球时的竖直高度 C.球落到球台上时的速度 D.从球被发出到被接住所用的时间 5.如图3-3-10所示,AB为斜面,倾角为30°,小球从A点以初速度v0水平抛出,恰好落到B点,求:AB间的距离及物体在空中飞行的时间. 【素能综合检测】 一、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题至少一个选项正确) 1.(2010·成都高一检测)物体以初速度v0水平抛出,当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时,则物体抛出的时间是()

高一物理天体运动方面练习题

物理测试 1、 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 vA :vB=2:1 C、RA :RB=1:4 vA :vB=1:2 D、RA :RB=1:4 vA :vB=2:1 2、如图,在一个半径为R、质量为M的均匀球体中,紧贴着球的边缘挖去一个半径为R/2的球星空穴后,剩余的 阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大? 3、两个球形的行星A、B各有一个卫星a和b,卫星的圆轨迹接近各行星的表面。如果两行星质量之比为MA/MB=p,两个行星半径之比RA/RB=q,则两卫星周期之比TA/TB为______ 4、一颗人在地球卫星以初速度v发射后,可绕地球做匀速圆周运动,若使发射速度为2v,该卫星可能( ) A、绕地球做匀速圆周运动,周期变大 B、绕地球运动,轨道变为椭圆 C、不绕地球运动,轨道变为椭圆 D、挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙 5、如图,有A、B两颗行星绕同一颗恒星做圆周运动,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星相距最近,则 (1)至少经过多长时间,两行星再次相距最近? (2)至少经过多长时间,两行星相距最远? 6、已知地球的质量为M,地球的半径为R,地球的自传周期为T,地球表面的重力加速度为g,无线电信号的传播 速度为C,如果你用卫星电话通过地球卫星中的转发器发的无线电信号与对方通话,则在你讲完话后要听到对 方的回话,所需要的最短时间为( ) A、322244πT gR c ? B 、322242πT gR c ? C 、)4(43222R T gR c -?π D 、)4(23222R T gR c -?π 7、在天体演变过程中,红色巨星发生爆炸后,可以形成中子星,中子星具有极高的密度。 (1)若已知某中子星的密度为ρ,该中子星的卫星绕它作圆周运动,试求该中子星运行的最小周期。

平抛运动练习题含答案

平抛运动巩固练习 (打“星号※”为难度较大的题目) 一.选择题(不定项): 1、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大 B .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长 C .不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长 D .不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远 2、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .是匀变曲线速运动 B .是变加速曲线运动 C .任意两段时间内速度变化量的方向相同 D .任意相等时间内的速度变化量相等 3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的 ( ) A .速度的增量 B .加速度 C .位移 D .平均速率 4、物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的速度v y (取向下为正)随时间变化的图像是 ( ) ※5、一辆以速度v 向前行驶的火车中,有一旅客在车厢旁把一石块自手中轻轻释放,下面关于石块运动的看法中正确的是 ( ) A .石块释放后,火车仍作匀速直线运动,车上旅客认为石块作自由落体运动,路边的人 认为石块作平抛运动 B .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速直线运动,车上的旅客认为石块向后下方 作加速直线运动,加速度a ′=22g a C .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速运动,车上旅客认为石块作后下方的曲线运动 D .石块释放后,不管火车作什么运动,路边的人认为石块作向前的平抛运动 6、物体从某一确定高度以v 0初速度水平抛出,已知落地时的速度为v t ,它的运动时间是 A B C D

A ′ h A B ′ B x 2 x 1 ( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 02- D .2 2t 0v v -g 7、在高度为h 的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A 和B ,若A 球的初速v A 大于 B 球的初速v B ,则下列说法正确的是( ) A .A 球落地时间小于 B 球落地时间 B .在飞行过程中的任一段时间内,A 球的水平位移总是大于B 球的水平位移 C .若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A 球击中墙的高度总是大于B 球击中墙的高度 D .在空中飞行的任意时刻,A 球的速率总大于B 球的速率 8、研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( ) A .使用密度大、体积小的钢球 B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C .实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D .使斜槽末端的切线保持水平 9、如图所示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30° 的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( ) A 、 s B 、s C 、s D 、2s ※10、一个同学在做平抛实验时,记下斜槽末端位置在A`B`线上,并在坐标纸上描如下图所示曲线.现在我们在曲线上取A 、B 两点,用刻度尺分别量出它们到y 的距离AA ′=x 1, BB ′=x 2,以及AB 的竖直距离h ,从而求出小球抛出时的初速度v 0为 ( ) A .h g x x 2)(2122- B . h g x x 2)(212- C . h g x x 221 2+ D . h g x x 2212- 二.填空题 11、在距地面高为19.6m 处水平抛出一物体,物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m , 则物体抛出时的初速度为____,物体落地时的竖直分速度为____。(g 取9.8m/s 2) 12、从高度为h 处以初速度v 0水平抛出一物体,测得落地点与抛出点的水平距离为x .如果

高一物理必修2-3.1-天体运动专练题

高一物理天体的运动 一、考点探究: 1、星球表面的重力加速度; 2、天体质量、密度的求解计算问题; 3、天体瓦解问题; 4、线速度、角速度、周期、向心加速度(重力加速度)随半径(或高度)变化的关系型问题; 5、卫星发射、运行过程中的超重、失重问题; 6、第一宇宙速度的理解、推导问题; 7、同步卫星问题; 8、双星问题; 9、卫星的变轨 二、重点与难点: 1、开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 3、开普勒第三定律:所有行星的轨迹的半长轴的立方跟它的公转周期的平方的比值都相等。 4、万有引力定律:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比;F=G 2 21r m m ,式中G=6.67?1011-N·m 2/kg 2 。 5、万有引力定律的适用条件:质点、质量分布均匀的球体,或物体之间的距离远大于物体大小时。 6、万有引力的特点:任何客观存在有质量的物体之间都有万有引力;万有引力是一对作用力与反作用力;通常情况下万有引力很小,只有质量巨大的星球或天体附近的物体间才有实际的物理意义。 7、万有引力与重力的关系:地球表面物体所受万有引力可以分解成为物体的重力和物体随地球自转的向 心力;通常情况下,物体随地球自转的向心力很小,万有引力近似全部充当重力,即G 2r Mm =mg 。 8、天体运动:天体的运动可以近似看作匀速圆周运动,万有引力充当向心力,即F 向= G 221r m m 。 9、人造地球卫星:分为普通卫星、近地卫星和同步卫星。 10、天体运动的运算:可应用公式G 2r Mm =m r v 2=m 2 ωr=m 224T πr 计算天体的质量和密度,以及天体运动 的线速度、角速度、周期、轨道半径之间的关系。 11、第一宇宙速度:卫星沿地球表面绕地球飞行的速度;又叫环绕速度;是卫星做匀速圆周运动的最大速度;是物体成为人造卫星的最小发射速度;v=gr =7.9km/s 。 12、第二宇宙速度:脱离地球束缚的最小速度;v=11.2km/s 。 13、第三宇宙速度:脱离太阳束缚的最小速度;v=16.7km/s 。 三、考点梳理 1、基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, Gr v m r Mm 22==mω2 r=mr T 224π 2、估算天体的质量和密度 由G 2r Mm =mr T 224π得:M=2 324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量.由ρ=V M ,V=34πR3 得: ρ=3 233R GT r π.R 为中心天体的星体半径。 特殊:当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=2 3GT π (2003年高考),由此可以测量天体的密度. 3、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题 表面重力加速度g 0,由 02GMm mg R = 得:0 2 GM g R = 轨道重力加速度g ,由 2()GMm mg R h =+ 得: 22 0()()GM R g g R h R h ==++ 4、卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系

(完整版)平抛运动测试题大全及答案

平抛运动试题(YI) 一、选择题: 1.如图1所示,在光滑的水平面上有一小球a以初速度v0运动,同时刻在它的正上方有小球b也以v0初速度水平抛出,并落于c点,则( ) A .小球a先到达c点 B .小球b先到达c点 C .两球同时到达c点 D .不能确定 2.一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为vt, 那么它的运动时间是( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 2- D .g v v t 2 02 - 3.如图2所示,为物体做平抛运动的x-y图象.此曲线上任意一点P (x ,y )的 速度方 向的反向延长线交于x 轴上的A 点,则A 点的横坐标为( ) A.0.6x B.0.5x C.0.3x D.无法确定 4.下列关于平抛运动的说法正确的是( ) A. 平抛运动是非匀变速运动 B. 平抛运动是匀速运动 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 5.将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上,已知甲和乙抛射点的高度相同,乙和丙抛射速度相同。下列判断中正确的是( ) A. 甲和乙一定同时落地 B. 乙和丙一定同时落地 C. 甲和乙水平射程一定相同 D. 乙和丙水平射程一定相同 6.对平抛运动的物体,若g 已知,再给出下列哪组条件,可确定其初速度大小( ) A .水平位移 B .下落高度 C .落地时速度大小和方向 D .落地位移大小和方向 7. 关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( ) A. 由于物体受力的大小和方向不变, 因此平抛运动是匀变速运动; B. 由于物体速度的方向不断变化, 因此平抛运动不是匀变速运动; C. 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定,与高度无关; D.平抛运动的水平距离由抛出点的高度和初速度共同决定. 8. 把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为L,把乙物体从h 高处以速度2V 水平抛出,落地点的水平距离为S,比较L 与S,可知( ) A.L=S/2 ; B. L=2S; C.L S = 1 2 ; D.L S =2 . 9.以速度v 0水平抛出一小球,如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大 小相等,以下判断正确的是( ) A .此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 图1

高中物理天体运动专题练习

2014—2015学年高三复习———《天体运动》练习 1(2014年海淀零模)“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动,其轨道高度距离地面约340km,则关于飞船的运行,下列说法中正确的是() A.飞船处于平衡状态 B.地球对飞船的万有引力提供飞船运行的向心力 C.飞船运行的速度大于第一宇宙速度 D.飞船运行的加速度大于地球表面的重力加速度 2(2014东城零模)“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行的过程中,发现A、B两颗均匀球形天体,两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星,测得两颗卫星的周期相等,以下判断正确的是() A. 两颗卫星的线速度一定相等 B. 天体A、B的质量一定不相等 C. 天体A 、B的密度一定相等 D. 天体A 、B表面的重力加速度一定不相等 3(2014顺义二模)地球赤道上有一相对于地面静止的物体A,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;绕地球表面附近做匀速圆周运动的人造地球卫星B (离地面的高度忽略)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;地球同步卫星C所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3。若上述的A、B、C三个物体的质量相等,地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,则() A.F1=F2>F3 B.a1=a2=g>a3 C.ω1=ω3<ω2 D. v1=v2=v>v3 4(2014昌平二模)“马航MH370”客机失联后,我国已紧急调动多颗卫星,利用高分辨率对地成像、可见光拍照等技术对搜寻失联客机提供支持。关于环绕地球运动的卫星,下列说法正确的是() A.低轨卫星(环绕半径远小于地球同步卫星的环绕半径)都是相对地球运动的,其环绕速率可能大于7.9km/s B.地球同步卫星相对地球是静止的,可以固定对一个区域拍照,但由于它距地面较远,照片的分辨率会差一些 C.低轨卫星和地球同步卫星,可能具有相同的速率 D.低轨卫星和地球同步卫星,可能具有相同的周期 5(2014丰台二模)“嫦娥三号”探测器已成功在月球表面预选着陆区实现软着陆,“嫦娥三号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,经测量得其周期为T。已知引力常量为G,根据这些数据可以估算出() A.月球的质量B.月球的半径 C.月球的平均密度D.月球表面的重力加速度 6(2014顺义二模)地球赤道上有一相对于地面静止的物体A, 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;绕地球表面附近做匀速圆周运动的人造地球卫星B(离 地面的高度忽略)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;地球同步卫星C所受的向心力为F3,

人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)

人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案) 总分:100分 时间:60min 一、选择题(除特殊说明外,本题仅有一个正确选项,每小题4分,共计40分) 1. 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化过程中,卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1,周期为T 1,后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2,周期为T 2,则它们的关系是 ( ) A .v 1﹤v 2,T 1﹤T 2 B .v 1﹥v 2,T 1﹥T 2 C .v 1﹤v 2,T 1﹥T 2 D .v 1﹥v 2,T 1﹤T 2 2. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 ① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R ∝,则该层是土星的一部分 ④若21v R ∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④ 3.假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( ) A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变 C 赤道上的物体重力减小 D 放在两极地面上的物体的重力增大 4.在太阳黑子的活动期,地球大气受太阳风的影响而扩张,这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,而开始下落。大部分垃圾在落地前烧成灰烬,但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害.那么太空垃圾下落的原因是( ) A .大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的 B .太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小,根据牛顿第二定律,向心加速度就会不断增大,所以垃圾落向地面

平抛运动练习题及答案.doc

如对你有帮助,请购买下载打赏,谢谢! 平抛运动规律 一.选择题(不定项): 1、关于平抛运动,下列说法正确的是()A.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大 B.不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长 C.不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长 D.不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远 2、关于平抛运动,下列说法正确的是()A.是匀变曲线速运动B.是变加速曲线运动 C.任意两段时间内速度变化量的方向相同D.任意相等时间内的速度变化量相等 3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的()A.速度的增量B.加速度C.位移D.平均速率 4、做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于() A.物体的高度和重力B.物体的重力和初速度 C.物体的高度和初速度D.物体的重力、高度和初速度 5、质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做 ( ) A.匀加速直线运动; B.匀减速直线运动; C.匀变速曲线运动; D.变加速曲线运动。 6、物体在做抛体运动中,在相等时间内,下列相等的量是(不计空气阻力).( ) A.速度的增量 B.加速度C.位移 D.动量的增量 7、在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B,若A球的初速v A大于B球的 初速v B,则下列说法正确的是() A.A球落地时间小于B球落地时间 B.在飞行过程中的任一段时间内,A球的水平位移总是大于B球的水平位移 C.若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度 D.在空中飞行的任意时刻,A球的速率总大于B球的速率 8、以16m/s的速度水平抛出一石子,石子落地时速度方向与抛出时速度方向成37°角,不计空气阻力,那么石子抛出点与落地点的高度差为________,石子落地时速度是________(g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8). 9、如图所示,以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是() A 、s B 、s C 、s D、2s 10、 二.填空题 11、从高度为h处以初速度v0水平抛出一物体,测得落地点与抛出点的水平距离为x.如果抛出点的高度降低了 4 3 h,仍要把物体抛到x远处,则水平初速度应为____。 12、做平抛运动的物体如果落地时竖直方向的速率与水平抛出时的速率相等,则它经过的水平距离与抛出点的高度之比是____。 三.实验探究题 13、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: A.让小球多次从位置上滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右下图中a、b、c、d所示。 B.按图安装好器材,注意,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。 C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。 ⑴完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。 ⑵上述实验步骤的合理顺序是。

高中物理天体运动多星问题 (2)

双星模型、三星模型、四星模型 天体物理中的双星,三星,四星,多星系统是自然的天文现象,天体之间的相互作用遵循万 有引力的规律,他们的运动规律也同样遵循开普勒行星运动的三条基本规律。双星、三星系统的等效质量的计算,运行周期的计算等都是以万有引力提供向心力为出发点的。双星系统的引力作用遵循牛顿第三定律:F F =',作用力的方向在双星间的连线上,角速度相等,ωωω==21。 【例题1】天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银 r ,1、 持不变,并沿半径不同的同心轨道作匀速园周运动,设双星间距为L ,质量分别为M 1、M 2,试计算(1)双星的轨道半径(2)双星运动的周期。 解析:双星绕两者连线上某点做匀速圆周运动,即: 22 21212 21L M L M L M M G ωω==---------? ..L L L =+21-------?由以上两式可得:L M M M L 2121+= ,L M M M L 2 12 2+= 又由1 2212214L T M L M M G π=.----------?得:) (221M M G L L T +=

【例题3】我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成,两 星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ,S 1到C 点的距离为r 1,S 1和S 2的距离为r ,已知引力常量为G .由此可求出S 2的质量为(D ) A .2 12)(4GT r r r -2π B .2 312π4GT r C .2 32π4GT r D .2 122π4GT r r 答案:D , 球A 引球看成似处理 这样算得的运行周期T 。已知地球和月球的质量分别为且A 对A 根据牛顿第二定律和万有引力定律得L m M T m L +=22)( 化简得) (23 m M G L T +=π ⑵将地月看成双星,由⑴得) (23 1m M G L T +=π 将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得 L T m L GMm 2 2 )2(π= 化简得GM L T 3 22π=

高三一轮专题复习:天体运动知识点归类解析

天体运动知识点归类解析 【问题一】行星运动简史 1、两种学说 (1)地心说:地球是宇宙的中心,而且是静止不动的,太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动。支持者托勒密。 (2).日心说:太阳是宇宙的中心,而且是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。(3).两种学说的局限性 都把天体的运动看的很神圣,认为天体的运动必然是最完美,最和谐的圆周运动,而和丹麦天文学家第谷的观测数据不符。 2、开普勒三大定律 开普勒1596年出版《宇宙的神秘》一书受到第谷的赏识,应邀到布拉格附近的天文台做研究工作。1600年,到布拉格成为第谷的助手。次年第谷去世,开普勒成为第谷事业的继承人。 第谷去世后开普勒用很长时间对第谷遗留下来的观测资料进行了整理与分析他在分析火星的公转时发现,无论用哥白尼还是托勒密或是第谷的计算方法得到的结果都与第谷的观测数据不吻合。他坚信观测的结果,于是他想到火星可能不是按照人们认为的匀速圆周运动他改用不同现状的几何曲线来表示火星的运动轨迹,终于发现了火星绕太阳沿椭圆轨道运行的事实。并将老师第谷的数据结果归纳出三条著名定律。 第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫 过的面积相等。 如图某行星沿椭圆轨道运行,远日点离太阳的距离为a,近日

点离太阳的距离为b ,过远日点时行星的速率为a v ,过近日点时的速率为b v 由开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积,取足够短的时间t ?,则有: t bv t av b a ?=?2 1 21① 所以 b a v v a b = ② ②式得出一个推论:行星运动的速率与它距离成反比,也就是我们熟知的近日点快远日点慢的结论。②式也当之无愧的作为第二定律的数学表达式。 第三定律:所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期平方的比值都相等。 用a 表示半长轴,T 表示周期,第三定律的数学表达式为k T a =23 ,k 与中心天体的质量有 关即k 是中心天体质量的函数)(23 M k T a =①。不同中心天体k 不同。今天我们可以由万有 引力定律证明:r T m r Mm G 2234π=得2234πGM T r =②即2 4)(π GM M k =可见k 正比与中心天体的质量M 。 ①式)(23 M k T a =是普遍意义下的开普勒第三定律多用于求解椭圆轨道问题。 ②式2 234πGM T r =是站在圆轨道角度下得出多用于解决圆轨道问题。为了方便记忆与区分我 们不妨把①式称为官方版开三,②式成为家庭版开三。 【问题二】:天体的自转模型 1、重力与万有引力的区别

(完整版)平抛运动练习题含答案(精)

A ′ h A B ′ B x 2 x 1 <<平抛运动>>检测题 一.选择题(不定项): 1、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大 B .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长 C .不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长 D .不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远 2、关于平抛运动,下列说法正确的是 ( ) A .是匀变曲线速运动 B .是变加速曲线运动 C .任意两段时间内速度变化量的方向相同 D .任意相等时间内的速度变化量相等 3、物体在平抛运动过程中,在相等的时间内,下列哪些量是相等的 ( ) A .速度的增量 B .加速度 C .位移 D .平均速率 4、物体做平抛运动时,描述物体在竖直方向上的速度v y (取向下为正)随时间变化的图像是 ( ) ※ 5、一辆以速度v 向前行驶的火车中,有一旅客在车厢旁把一石块自手中轻轻释放,下面关于 石块运动的看法中正确的是 ( ) A .石块释放后,火车仍作匀速直线运动,车上旅客认为石块作自由落体运动,路边的人认为 石块作平抛运动 B .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速直线运动,车上的旅客认为石块向后下方作加 速直线运动,加速度a ′=22g a + C .石块释放后,火车立即以加速度a 作匀加速运动,车上旅客认为石块作后下方的曲线运动 D .石块释放后,不管火车作什么运动,路边的人认为石块作向前的平抛运动 6、物体从某一确定高度以v 0初速度水平抛出,已知落地时的速度为v t ,它的运动时间是 ( ) A .g v v t 0- B .g v v t 20- C .g v v t 22 02- D .22 t 0 v v -g 7、在高度为h 的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A 和B ,若A 球的初速v A 大于 B 球的初速v B ,则下列说法正确的是( ) A .A 球落地时间小于B 球落地时间 B .在飞行过程中的任一段时间内,A 球的水平位移总是大于B 球的水平位移 C .若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙,A 球击中墙的高度总是大于B 球击中墙的高度 D .在空中飞行的任意时刻,A 球的速率总大于B 球的速率 8、研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( ) A .使用密度大、体积小的钢球 B .尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 C .实验时,让小球每次都从同一高度由静止开始滚下 D .使斜槽末端的切线保持水平 9、如图所示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30° 的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( ) A 、s B 、s C 、 s D 、2s ※10、一个同学在做平抛实验时,记下斜槽末端位置在A`B`线上,并在坐标纸上描如下图所示曲线.现在我们在曲线上取A 、B 两点,用刻度尺分别量出它们到y 的距离AA ′=x 1,BB ′=x 2,以及AB 的竖直距离h ,从而求出小球抛出时的初速度v 0为 ( ) A .h g x x 2)(2 122- B . h g x x 2)(212- C .h g x x 22 12 + D . h g x x 2212- v y O A v y O B v y O C v y O D

完整word高一物理《天体运动》单元检测卷.docx

高一物理《天体运动》单元测试卷 一、 1、我国已成功地射了“神舟 6 号” 人船,已知船在太空中运行的 道是一个,的一个焦点是地球的球心,如所示.船在运行中只受到 地球它的万有引力作用,在船从道的 A 点沿箭方向运行到 B 点的程中,以下法中正确的是() A .船的速率不 B.船的速率增大 C.船的机械能守恒D.船的机械能增加 2、把水星和金星太阳的运匀速周运.从水星与金星和太阳 在一条直上开始,若得在相同内水 星、金星的角度分θ1、θ2(均角),由此条件可 求得水星和金星() A .量之比B.太阳运的道半径之比 C.太阳运的能之比D.受到太阳的引力之比 3、若两行星的量分M 和 m,它太阳运行的道半 径分 R 和 r,它的公周期之比?() M R3MR3R2 A. m B. r 3 C. mr D.r 2 4、假地球可量均匀分布球体,已知地球表面重力加速度在两极大小 g0,赤道的大小 g;地球自周期 T,引力常量 G.地球的密度()A .B.C.D. 5、苹果落向地球,而不是地球向上运碰到苹果.下列述中正确的是() A.由苹果量小,地球的引力小,而地球量大,苹果的引力大造成的 B.由地球苹果有引力,而苹果地球没有引力造成的 C.苹果地球的作用力和地球苹果的作用力是相等的,由于地球量极大,不可能生明的加速度 D.以上法都不 1 6、离地面某一高度 h 的重力加速度是地球表面重力加速度的2 ,高度 h 是 1 地球半径的()A.2 倍 B. 2 C.4 倍 D.( 2 -1)倍

7、均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等 少数地区外的“全球通信”。一直地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地 球自转周期为 T,下面列出的是关于散客卫星中任意两颗卫星间距离s 的表达式, 其中正确的是() 4222 332233gR T C.gR T D.42 8、北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种组成,这两种卫星在轨 道正常运行时() A .同步轨道卫星运行的周期较大B.同步轨道卫星运行的线速度较大 C.同步轨道卫星运行可能飞越南京上空D.两种卫星运行速度都大于第一宇宙 速度 二、多项选择 9、列关于卫星的说法正确的是() A. 同步卫星运行速度等于7.9 km/s B. 同步卫星在赤道上空,离地面高度一定,相对地面静止 C.第一宇宙速度是地球近地卫星的环绕速度 D.第一宇宙速度与卫星的质量有关 10、2014 年 10 月 24 日凌晨 2 时,“小飞”嫦娥五号试验器在西昌卫星发射中心 发射成功,并于11 月 1 日顺利返回,成功着陆.这是中国首次实施从月球轨道 返回地球的返回飞行试验器.试验器对嫦娥五号关键技术进行了相关验证,以确 保后续的探月计划顺利进行.设想几年以后,我国宇航员随“嫦娥”号成功登月: 宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动,宇航员测出飞船绕行 N 圈所用的时间为T;登月后宇航员利用随身携带的弹簧秤测出质量为m 的iPhoneN 手机所受的“重力”为 F.已知万有引力常量为G.则根据以上信息我们 可以得到() A .月球的密度B.月球的自转周期 C.飞船的质量D.月球的“第一宇宙速度” 11、由于某种原因,人造地球卫星的轨道半径减小了,那么 A.卫星受到的万有引力增大,线速度减小 B.卫星的向心加速度增大,周期减小 C.卫星的动能、重力势能和机械能都减小 D.卫星的动能增大,重力势能减小,机械能减小 12、下列说法正确的是 ()

平抛运动测试题大全及答案汇编

平抛运动试题 (YI ) 、选择题: 那么它的运动时间是( ) 向的反向延长线交于 x 轴上的A 点,则A 点的横坐标为() A. 0.6 x B. 0.5 x C. 0.3 x D. 4. 下列关于平抛运动的说法正确 的是 () A. 平抛运动是非匀变速运动 B. 平抛运动是匀速运动 C. 平抛运动是匀变速曲线运动 D. 平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 5. 将甲、乙、丙三个小球同时水平抛出后落在同一水平面上,已知甲和乙抛射点的高 度相同,乙和丙抛射速度相同。下列判断中正确的是 () A. 甲和乙一定同时落地 B. 乙和丙一定同时落地 C.甲和乙水平射程一定相同 D. 乙和丙水平射程一定相同 6. 对平抛运动的物体, 若g 已知,再给出下列哪组条件, 可确定其初速度大小( ) A .水平位移 B .下落高度 C .落地时速度大小和方向 D .落地位移大小和方向 7. 关于物体的平抛运动,下列说法正确的是() A. 由于物体受力的大小和方向不变 ,因此平抛运动是匀变速运动 B. 由于物体速度的方向不断变化 ,因此平抛运动不是匀变速运动 C. 物体的运动时间只由抛出时的初速度决定 ,与高度无关; D. 平抛运动的水平距离由抛出点的高度和初速度共同决定. 8. 把甲物体从2h 高处以速度V 水平抛出,落地点的水平距离为 L,把乙物体从h 高处以 同时刻在它的正上方有小球 b 也以v o 初速度水平抛出,并落 于C 点,则() A .小球a 先到达 C 点 B .小球b 先到达 C '!' C.两球同时到达 C 点 D ?干琵咖卫 V o 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为 V t , A. V t - V o 2g 2 2 V t -V o 2g 3. 如图2所示,为物体做平抛运动的 x y 图象.此曲线上任意一点 P (x ,y )的 速度方 1.如图1所示,在光滑的水平面上有一小球 a 以初速度v o 运动, 2?—个物体从某一确定的高度以 图1

高中物理天体运动知识

“万有引力定律”习题归类例析 万有引力定律部分内容比较抽象,习题类型较多,不少学生做这部分习题有一种惧怕感,找不着切入点.实际上,只要掌握了每一类习题的解题技巧,困难就迎刃而解了.下面就本章的不同类型习题的解法作以归类分析. 一、求天体的质量(或密度) 1.根据天体表面上物体的重力近似等于物体所受的万有引力,由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量 由mg=G 得.(式中M、g、R分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径.) [例1]宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落在星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点间的距离为L,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ. [解析]此题的关键就是要根据在星球表面物体的运动情况求出星球表面的重力加速度,再根据星球表面物体的重力等于物体受到的万有引力求出星球的质量和星球的密度. 根据平抛运动的特点得抛出物体竖直方向上的位移为 设初始平抛小球的初速度为v,则水平位移为x=vt.有○1 当以2v的速度平抛小球时,水平位移为x'= 2vt.所以有② 在星球表面上物体的重力近似等于万有引力,有mg=G ③ 联立以上三个方程解得 而天体的体积为,由密度公式得天体的密度为。 2.根据绕中心天体运动的卫星的运行周期和轨道半径,求中心天体的质量 卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供,利用牛顿第二定律得 若已知卫星的轨道半径r和卫星的运行周期T、角速度或线速度v,可求得中心天体的质量为 [例2]下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)() A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r [解析]解此题关键是要把式中各字母的含义弄清楚,要区分天体半径和天体圆周运动的轨道半径.已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量,而不能求出地球的质量,所以A项不对.已知月球绕地球运行的周期和地球的半径,不知道月球绕地球的轨道半径,所以不能求地球的质量,所以B 项不对.已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径,由可以求出中心天体地球的质量,所以C项正确.由求得地球质量为,所以D项正确. 二、人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题 根据人造卫星的动力学关系 可得

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