天体运动测试题

天体运动测试题 选择题(1、7、10为多选，其余为单选) (宇航员在围绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法中正确的是( ) 1 A 宇航员仍受重力作用 B 宇航员受力平衡 C 重力为向心力 D 宇航员不受任何力作用 3R2(行星绕恒星运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方与周期T的平方的比值为常量，设=k，则k的大2T 小( ) A(只与恒星的质量有关 (与恒星的质量及行星的质量有关系 B C(只与行量的质量有关系 D(与恒星的质量及行星的速度有关系 3.我国的“神舟七号”飞船于2008年9月25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空，并成功“出舱”和安全 返回地面(当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重 的台秤上(用R示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，N表示航 天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是( ) 2RRA(g′,0 B(g′,g C(N,mg D(N, mg2rr 4(关于地球同步通讯卫星，下述说法正确的是 A 已知它的质量为1t，若增为2t，其同步轨道半径将变为原来的2倍 B 它的运行速度应为第一宇宙速度 C 它可以通过北京的正上方 D 地球同步通讯卫星的轨道是唯一的，在赤道上方一定高度处 5(宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 A 只能从较低轨道上加速 B 只能从较高轨道上加速 C 只能从空间站同一高度轨道上加速 D 无论在什么轨道上，只要加速都行 6(宇宙飞船到了月球上空后以速度v绕月球作圆周运动，如右图所示，为了使飞船落在月球的B点，在轨道的A点火箭发动器作出短时间发动，向外喷射高温燃气。喷气的方向 A 与v的方向一致 B 与v的方向相反 C 垂直v的方向向右 D 垂直v的方向向左 7.“神舟六号”飞行到第,圈时，在地面指挥控制中心的控制下，由近地点250km圆形轨道1经椭圆轨道2转变到远地点350km的圆轨道3。设轨道2与1相切于Q点，与轨道3相切于P点，如图,所示，则飞 、轨道上运行时( ) 船分别在1、2 A(飞船在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B(飞船在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C(飞船在轨道1上经过Q点时的加速度大于在轨道2上经过Q点的加速度 D(飞船在轨道2上经过P点时的加速度等于在轨道3上经过P点的加速度 8(如图，地球赤道上的山丘e，近地资源卫星p和地球同步通信卫星q均在赤道平 、、，面上绕地球做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为vvv123 e p q 向心加速度分别为a、a、a，则 123 (>> B(<< C(>> D(<< Avvvvvvaaaaaa123123123132 9(若把地球视为密度均衡的球体，设想从地面挖一个小口径深井直通地心，将一个小球从井口自由下落， 不计其他阻力，有关小球的运动的说法中，正确的是( ) A(小球做匀速下落 B(小球做加速运动，但加速度减小 C(小球先加速下落，后减速下落 D.小球的加速度增大，速度也增大 10(当一个做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，则( ) A.卫星的线速度也增大到原来的2倍( B.卫星所需向心力减小到原来的1/2倍( 2/2C.卫星的线速度减小到原来的倍( D.卫星所需向心力减小到原来的1/4倍( 11.如图4所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是( ) A(b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度 B(b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 C(c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c D(a卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大 12.有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A和B，它们的轨道半径r?r=1?2，则它们的向心加速度a、a的关系，ABAB 以下判断中正确的是( ) 2v2A.根据a=ωr，可得a?a=1?2 B.根据，可得a?a=2?1 a,ABABr MC.根据，可得a?a=1?1 D.根据，可得a?a=4?1 aG,av,,ABAB2r 4313(地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.假设地球是一个质量分布均匀的球体，体积为πR，3则地球的平均密度是( ) 3gggg3A. B. C. D. 224πGR4πGRRGRG 14.火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探 TT测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为，火星12 TT质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则与之比为( ) 12 31pq3pqA B C D 33pqqp 1115.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102 为 16(两个质量相等的球形物体，两球心相距r，它们之间的万有引力为F，若它们的球半径都加倍，两球 心的距离也加倍，它们之间的作用力为 17(某星球自转周期为T，在它的两极处用弹簧秤称得某物重W，在赤道上称得该物重W,，求该星球的平均密度。 , 18.如图5所示，A是地球的同步卫星(另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内，离地面高度为h。已知地球半径为R，地球自转角速度为，地球表面的重力加速度为g，O为地球中心( (1)求卫星B的运行周期。 (2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上)，则至少经过多长时间，他们再一次相距最近, 19(我国自行研制的“神舟五号”载人飞船载着中国第一代宇航员杨利伟，于2003年10月 15日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全返回落在内蒙古的主着陆场。 设“神舟五号”飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。 :1AC 2A 3B 4D 5A 6A 7BD 8D 9C 10CD 11D 12D 13A 14C 14.解析:万有引力充当向心力得 GMmGMm22,,2212„„? „„? ,m()R,m()R1222TRTR2121 33TMRq?112,,由得 3TpMR?221 15解析 : 在星球表面万有引力近似等于所受的重力 GMmGMm火地由„„? „„? ,mg球,mg地火RR火地 2gMR?火火火,g,0.4g由得 ，得 火2gMR?地地地 16. 16F 17.解:题目中弹簧秤称得物重W与W,，实质上是弹簧秤的读数，即弹簧的弹力，在星球的两极物体受 星球的引力F与弹簧秤的弹力W的作用，因该处的物体无圆运动，处于静止状态，有 引 Mm = FW= G ———, (3分) 引2R (其中M为星球质量，m为物体质量，R为星球半径) 43又M=ρV =ρ πR， (2分) 3 3W代入,式后整理得 ρ= ———, (2分) 4πGRm 在星球赤道处，物体受引力F与弹簧秤的弹力W,,的作用，物体随星球自转做圆运动，所以 引 2 F , W, = m(2π/T)R (2分) 引 又F=W 引 2 W- W,= m(2π/T)R (2分) ’2(W-W)T mR = ———, (2分) 24π 3Wπ 将,式代入,式，整理后得 ρ== (2分) 2’(W-W)GT 18.略 19.解: (1)设飞船质量为m，地球质量为M，由万有引力定律和牛顿第二定律有 2 又GMm/R,mg 解得飞船离地面的高度