湖南省湘潭市凤凰中学2022届高考物理一轮复习天体运动检测试题类型题：万有引力定律的直接应用【例题1】下列关于万有引力公式的说法中正确的是（）A．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体B．当两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律D．公式中万有引力常量G的值是牛顿规定的【巩固1-1】设想把质量为m的物体，放到地球的中心，地球的质量为M，半径为R，则物体与地球间的万有引力是（）A．B．无穷大C．零D．无法确定【巩固1-2】设想人类开发月球，不断地把月球上的矿藏搬运到地球上．假如经过长时间开采后，地球仍可看成均匀球体，月球仍沿开采前的圆轨道运动则与开采前比较（）A．地球与月球间的万有引力将变大B．地球与月球间的万有引力将减小C．月球绕地球运动的周期将变长D．月球绕地球运动的周期将变短类型题：重力加速度g随离高度h变化情况【例题2】设地球表面的重力加速度为g，物体在距地心4R（R是地球半径）处，由于地球的引力作用而产生的重力加速度g，，则g/g，为（）A、1；B、1/9；C、1/4；D、1/16。【巩固2-1】火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）(A)0.2g(B)0.4g(C)2.5g(D)5g类型题：用万有引力定律求天体的质量和密度【例题3】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rB．月球绕地球运行的周期T和地球的半径rC．月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离rD．月球绕地球运动的周期T和轨道半径r【巩固3-1】已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.491011m，公转的周期T=3.16107s，求太阳的质量M。【巩固3-2】宇航员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。若抛出时初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M。【例题】某行星的卫星，在靠近行星的轨道上运动，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理是（）A．行星的半径B．卫星的半径C．卫星运行的线速度D．卫星运行的周期【巩固3-3】如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀4\n速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的密度为多少?【巩固3-4】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=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg·s)【巩固4-2】两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。r1r2m1m2【巩固4-3】在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动，如图所示。此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（）A．1∶1B．1∶C．2∶1D．1∶2【巩固4-4】宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他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，设每个星体的质量均为m。（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期；（2）假设两种形式下星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？类型题：人造卫星的变轨运动的一组问题【例题5】“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要多次进行“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是（）4\nA．动能、重力势能和机械能都逐渐减小B．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变Qv2v3Pv4v1C．重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D．重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小【巩固5-1】如图所示，某次发射同步卫星时，先进入一个近地的圆轨道，然后在P点点火加速，进入椭圆形转移轨道（该椭圆轨道的近地点为近地圆轨道上的P，远地点为同步轨道上的Q），到达远地点时再次自动点火加速，进入同步轨道。设卫星在近地圆轨道上运行的速率为v1，在P点短时间加速后的速率为v2，沿转移轨道刚到达远地点Q时的速率为v3，在Q点短时间加速后进入同步轨道后的速率为v4。试比较v1、v2、v3、v4的大小，并用小于号将它们排列起来______。Q123P【巩固5-2】发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在1，2，3，轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道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Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度类型题：人造天体的交会对接问题【例题6】关于航天飞机与空间站对接问题，下列说法正确的是（）A．先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机加速，即可实现对接B．先让航天飞机与空间站在同一轨道上，然后让航天飞机减速，即可实现对接C．先让航天飞机进入较低的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接D．先让航天飞机进入较高的轨道，然后再对其进行加速，即可实现对接类型题：卫星的运动参量与轨道半径的关系【例题7】两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A．B．C．D．类型题：地球同步卫星问题【例题8】关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）A．已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍B．它的运行速度为7.9km/sC．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播D．它距地面的高度约为地球半径的5倍,所以卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的m2Bm1AO类型题：卫星的追及问题【例题9】4\n如右图所示，有A、B两个行星绕同一恒星O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，在某一时刻两行星第一次相遇（即两行星距离最近），则（）A．经过时间t=T2+T1，两行星将第二次相遇B．经过时间，两行星将第二次相遇Ｃ．经过时间，两行星第一次相距最远ABD．经过时间,两行星第一次相距最远【巩固9-1】A、B两行星在同一平面内绕同一恒星做匀速圆周运动，运行方向相同，A的轨道半径为r1，B的轨道半径为r2，已知恒星质量为，恒星对行星的引力远大于得星间的引力，两行星的轨道半径r 1＜r2。若在某一时刻两行星相距最近，试求：（1）再经过多少时间两行星距离又最近？（2）再经过多少时间两行星距离最远？类型题：求天体的第一宇宙速度问题【例题10】若取地球的第一宇宙速度为8km/s，某行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球的1.5倍，这顺行星的第一宇宙速度约为（）A.2km/sB.4km/sC.16km/sD.32km/s4
