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1、高一物理下学期同步复习课程 席居正 专题：万有引力与航天（二）1已知月亮和地球间的距离为3.8108 km，月球绕地球的周期为27.3天。以此来估算同步通讯卫星的飞行高度，速率和角速度。（说明: 同步卫星只能在赤道上空一定高度的轨道上运行。）2发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2 相切于P 点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3 轨道上正常动行时，以下说法正确的是( )A. 卫星在轨道3上的速度大于在轨道1上的速率B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C. 卫星在轨道1上经过P点时的加速度大
2、于它在轨道2上经过P 点时的加速度D. 卫星在轨道2上经过Q点时的加速度等于它在轨道3上经过Q 点时的加速度PQ1233 .可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( )A. 与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆 B. 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆 C. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的4 .设人类开发月球，不断地将月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可视为均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则( )A.地球对月球的万有引力将变大B.地球对月球的万有引
3、力将变小C.月球绕地球运行的周期变大D.月球绕地球运行的周期变小5、荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R,可将人视为质点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90，万有引力常量为G.那么，（1）该星球表面附近的重力加速度g星等于多少？（2）若经过最低位置的速度为v0,你能上升的最大高度是多少？6.已知国际空间离地高度为H，绕地球运动的周期为T1，万有引力常量为G，地球半径为R，地球同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T2，地球表面重力加速度为g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质
4、量M的方法：地球同步卫星绕地心做圆周运动，由牛顿第二定律得 解得：（1）这个同学的解题过程存在错误，请指出错误之处，并给出正确解法。（2）请根据题给条件再提出一种估算地球质量的方法，并解得结果。7(宁夏卷)天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出 A行星的质量 B行星的半径 C恒星的质量 D恒星的半径8宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 （ ） A. B. C. D. 9：一飞船在某行星表面附近沿
5、圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ） A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期 D.行星的质量10假定地球、月亮都是静止不动，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器。假定探测器在地球表面附近脱离火箭。用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球过程中克服地球引力做的功，用表示探测器脱离火箭时的动能，若不计空气阻力，则（ ）A、必须大于或等于W，探测器才能到达月球B、小于W，探测器也可能到达月球C、=W，探测器一定能到达月球D、=W，探测器一定不能到达月球112007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星G
6、liese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍 ，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（ ）A.飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大DGliese581c的平均密度比地球平均密度小12我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，
7、半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为，对应的环绕周期为，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）v，T v，Tv，T v，T13俄罗斯“和平号”空间站在人类航天史上写下了辉煌的篇章，因不能保障其继续运行，于2001年3月20号坠入太平洋，坠落时地面指挥系统使空间站在极短的时间内向前喷出部分高速气体，使其速度瞬间变小，在万有引力的作用下坠落。设该空间站在离地面高度为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。求该空间站做圆周运动时的线速度？14在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器
8、第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时的速度大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。15土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0104km和rB=1.2105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。（2）求岩石颗粒A和B的周期之比。（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引
9、力为0.38N。已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？16一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行，行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫=3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行=60。设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有:卫经过计算得出：卫星表面重力加速度为行星表面重力加速度的1/3600.上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。17已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自传的影响，由以上数据可推算出（ ）
10、A、 地球的平均密度与月球平均密度之比约为9：8B、 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4C、 靠近地球表面沿圆轨道运行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8：9D、 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81：4182002年12月30日，我国发射了“神州”四号宇宙飞船，并于1月5日成功返回，标志着我国航天技术又上了一个新台阶。设飞船在轨道上做匀速圆周运动，则运动速度v的大小为（ ）A.v7.9km/s B.v=7.9km/s C.7.9km/s v11.2km/s D.v=11.2km/s19把火
11、星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（ ）A火星和地球的质量之比 B.火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比 D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比20据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为（ ）A、0.5 B、2 C、3.2 D、4 21不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581c”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造
12、卫星的动能为，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的形同质量的人造卫星的动能为，则为（ ）A、0.13 B、0.3 C、3.33 D、7.522我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为（ ） ABCD23假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（ ）.地球受到的向心力变为缩小前的一半 .地球受到的向心力变为缩小前的.地球绕太阳公转周期与缩小前的相同 .地球绕太阳公转周期变为缩小
13、前的一半24经天文学家观察太阳在绕着银河系中心的圆轨道上运行，这个轨道半径约为光年（约等于），太阳作圆周运动的向心力是来自位于它轨道内侧的大量星体的引力，内侧所有星体总质量约为，可以把这些星体的全部质量看作集中在银河系中心来处理问题。（）试求出太阳在圆周轨道上运动的加速度？25宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球经过时间t，小球落到星球表面，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，则抛出点与落地点之间的距离为已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G求该星球的质量M26某小报载：2000年7月10日，国发射了一颗质量为100kg，周期
14、为1h的人造月球卫星。一位同学没记住引力常量G的数值，身边也没有资料可查，但他记得月球半径约为地球的，月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的。经推理，他认定该报道的是假新闻，试写出他的论证方案。27据报道：2002年3月25日北京时间22：15，我国“神州”三号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，10min后，“神州”三号准确入轨。截至3月27日19时，“神州”三号无人飞船已沿预定轨道环绕地球30圈。若地球的质量、半径和万有引力常量均已知，则根据以上数据可以估算出“神州”三号飞船的（ ）A、运行周期 B、环绕速度 C、飞行高度 D、所受到的向心力28我国将要发射绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s。则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）A、0.4km/s B、1.8km/s B、11km/s D、36k
