(完整版)4.19天体运动综合习题(带答案)

天体运动一、关于重力加速度1.地球半径为R0，地面处重力加速度为g0,那么在离地面高h处的重力加速度是（）A. B.C. D.二、求中心天体的质量2.已知引力常数G和下列各组数据，能计算出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D．若不考虑地球自转，己知地球的半径及重力加速度三、求中心天体的密度3.中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大，，现有一中子星，观测到它的自转周期为T，问：该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。四、卫星中的超失重(求卫星的高度)4.m=9kg的物体在以a=5m/s2加速上升的火箭中视重为85N，,则火箭此时离地面的高度是地球半径的_________倍（地面物体的重力加速度取10m/s2)地球同步卫星到地心的距离可由r3=a2b2c/4π2求出，已知a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，请确定a、b、c五、求卫星的运行速度、周期、角速度、加速度等物理量6.两颗人造地球卫星的质量之比为1：2，轨道半径之比为3：1，求其运行的周期之比为（）；线速度之比为（），角速度之比为（）；向心加速度之比为（）；向心力之比为（）。7.地球的第一宇宙速度为v1，若某行星质量是地球质量的4倍，半径是地球半径的1/2倍，求该行星的第一宇宙速度。8.同步卫星离地心距离r，运行速率为V1，加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,线速度为V2，第一宇宙速度为V3，以第一宇宙速度运行的卫星向星加速度为a3，地球半径为R，则（）A.a1/a2=r/RB.a3>a1>a2C.V1/V2=R/rD.V3>V1>V六、双星问题9.两个星球组成双星。设双星间距为L，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上某点O转动，转动的角速度为ω，不考虑其它星体的影响，则求双星的质量之和。七、变轨问题10.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度八、追击问题11.如图，有A、B两颗行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，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（）A．经过时间t=T1+T2两行星再次相距最近B．经过时间t=T1T2/(T2-T1)，两行星再次相距最近C．经过时间t=(T1+T2)/2，两行星相距最远D．经过时间t=T1T2/2(T2-T1)，两行星相距最远答案1.B2.BD3.6π/GT24.0.55.地球半径地球自转周期重力加速度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【课堂练习】1.宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的()A．线速度变小B．角速度变小C．周期变大D．向心加速度变大2.两个质量均为M的星体,其连线的垂直平分线为HN,O为其连线的中点,如图所示,一个质量为m的物体从O沿OH方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是()A.一直增大B.一直减小C.先减小,后增大D.先增大,后减小3.“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时()A.r、v都将略为减小B.rv都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大D.r将略为增大v将略为减小

4.为了对火星及其周围的空间环境进行探测，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表面高度分别为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仅利用以上数据可算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度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火星表面的重力加速度和火星对萤火一号的引力5.设地球半径为R，在离地面H高度处与离地面h高度处的重力加速度之比为（）A.H2/h2B.H/hC.（R+h）/（R+H）D.（R+h）2/（R+H）26.如图所示，在同一轨道平面上，有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C某时刻在同一条直线上，则（）A卫星C的速度最小B卫星C受到的向心力最小C卫星B的周期比CD卫星A的加速度最大7.气象卫星是用来拍摄云层照片，观测气象资料和测量气象数据的。我国先后自行成功研制和发射了“风云Ⅰ号”和“风云Ⅱ号”两颗气象卫星，“风云Ⅰ号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，称为“极地圆轨道”，每12h巡视地球一周。“风云Ⅱ号”气象卫星轨道平面在赤道平面内，称为“地球同步轨道”，每24h巡视地球一周，则“风云Ⅰ号”卫星比“风云Ⅱ号”卫星（）A．发射速度小B．线速度大C．覆盖地面区域大D．向心加速度小8.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，下列说法中正确的是()A．图中航天飞机正加速飞向B处B.根据题中条件可以算出月球质量C．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9.物体在一行星表面自由落下，第1s内下落了9.8m，若该行星的半径为地球半径的一半，那么它的质量是地球的倍.10．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R的均匀球体.不计火星大气阻力,则一物体在火星表面自由下落H高度时的速度为_____________.11.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的角速度应为原来的倍12.一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空，探测器的质量为1500kg，发动机推力恒定.发射升空后9s末，发动机突然间发生故障而关闭.下图是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象.已知该行星表面没有大气.不考虑探测器总质量的变化.求：探测器在行星表面上升达到的最大高度H；该行星表