高中物理天体运动经典习题

.z.十年高考试题分类解析-物理1.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A.B.C.D.2．一卫星绕*一行星外表附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星外表上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，引力常量为G,，则这颗行星的质量为A．mv2/GNB．mv4/GN．C．Nv2/Gm．D．Nv4/Gm.3.〔2012·理综〕关于环绕地球运动的卫星，以下说法正确的选项是A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有一样的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有一样的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，.它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合4．〔2012·**理综〕冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上*点O做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕O点运动的A．轨道半径约为卡戎的B．角速度大小约为卡戎的C．线速度大小约为卡戎的7倍D．向心力大小约为卡戎的7倍5．〔2012·**理综〕如下图，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。以下说法正确的选项是〔〕A.太阳对各小行星的引力一样B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值6.〔2012·全国理综〕一单摆在地面处的摆动周期与在*矿井底部摆动周期的比值为k。设地球的半径为R。假定地球的密度均匀。质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d.1.〔2011**理综第21题〕*行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为A．B.C．D.2〔2011**理综卷第17题〕据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的"超级地球〞，名为"55Cancrie〞，该行星绕母星〔中心天体〕运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度一样，"55Cancrie〞与地球均做匀速圆周运动，则"55Cancrie〞与地球的A.轨道半径之比约为B.轨道半径之比约为C.向心加速度之比约为D.向心加速度之比约为三．2010年高考题1.〔2010**物理〕如图，三个质点a、b、c质量分别为m1、m2、M〔M>>m1，M>>m2〕.在C的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比ra:rb=1:4,则它们的周期之比Ta:Tb=______;从图示位置开场，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了____次。2．〔2010全国新课标卷〕太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看做圆轨道。以下4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的*一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(T/T0),纵轴是lg〔R/R0〕；这里T和R分别是行星绕太阳运行周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。以下4幅图中正确的选项是3．〔2010**物理〕月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为，设月球外表的重力加速度大小为，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为，则A．B．C．D．4〔2010**理综卷第17题〕.a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106m的卫星，c是地球同步卫星，*一时刻b、c刚好位于a的正上方〔如图甲所示〕，经48h，a、b、c的大致位置是图乙中的〔取地球半径R=6.4×106m，地球外表重力加速度g=10m/s2，π=〕5．(2010**理综)为了对火星及其周围的空间环境进展探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器"萤火一号〞。假设探测器在离火星外表高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为G。仅利用以上数据，可以计算出A．火星的密度和火星外表的重力加速度B．火星的质量和火星对"萤火一号〞的引力C．火星的半径和"萤火一号〞的质量D．火星外表的重力加速度和火星对"萤火一号〞的引力6〔2010**理综卷第16题〕.月球与地球质量之比约为1∶80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它们都围绕月地连线上*点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为A1∶6400B1∶80C80∶1D6400∶17．〔2010理综〕一物体静置在平均密度为ρ的球形天体外表的赤道上。万有引力常量为G，假设由于天体自转使物体对天体外表压力恰好为零，则天体自转周期为A. B. C. D.5．〔2009·**理综〕在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。太阳质量约为月球质量的倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上一样质量海水的引力，以下说法正确的选项是A．太阳引力远大于月球引力B．太阳引力与月球引力相差不大C．月球对不同区域海水的吸引力大小相等D．月球对不同区域海水的吸引力大小有差异16我国自主研发的"北斗卫星导航系统〞是由多颗卫星组成的，其中有5颗地球同步卫星．在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，如下图，然后在Q点通过改变卫星的速度，让卫星进入地球同步轨道Ⅱ，则()17一摩托车由静止开场在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如下图，求：〔1〕摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a；〔2〕摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小v如图，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开场沿轨道滑下，重力加速度为g。〔1〕假设固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；〔2〕假设不固定小车，滑块仍从A点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，滑块质量m=M/2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求：①

滑块运动过程中，小车的最大速度vm；

②

滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小图为*游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,外表粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面。一质量为m的游客〔视为质点〕可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力。〔1〕假设游客从A点由静止开场滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功;假设游客从AB段*处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动,继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道,求P点离水面的高度h。〔提示:在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为〕35．如下图，质量为m的物体在力F的作用下，贴着天花板沿水平方向向右做加速运动，假设力F与水平面夹角为，物体与天花板间的动摩擦因数为，则物体的加速度为〔〕A.B.C.D.36．如下图，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下外表均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为的固定斜面C匀速下滑，则〔〕A.A、B间没有静摩擦