61天体运动习题

61天体运动习题 上饶中学高物理第一周周练(培优班) 命题人 程黎萍 一、选择题(每题4分，共40分) 1、关于行星的运动，下列说法中正确的是( ) A、关于行星的运动，早期有“地心说”与“日心说”之争，而“地心说”容易被人们所接受的原因之一是由于相对运动使得人们观察到太阳东升西落 B、所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，且近地点速度小，远地点速度大 C、开普勒第三定律，式中k的值仅与太阳的质量有关 D、开普勒三定律也适用于其他星系的行星运动 2、1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径67为6.4×10m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×10m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是( ) A(0.6小时 B(1.6小时 C(4.0小时 D(24小时 3、2012年6月18日，我国的神州九号载人飞船与“天宫一号”目标飞行器顺利对接，三位航天员首次入住“天宫”。已知“天宫一号”绕地球的运动可看做匀速圆周运动，转一周所用的时间约90分钟。关于“天宫一号”，下列说法正确的是( ) (“天宫一号”离地面的高度一定比地球同步卫星离地面的高度小 A B(“天宫一号”的线速度一定比静止于赤道上的物体的线速度小 C(“天宫一号”的角速度约为地球同步卫星角速度的16倍 D(当宇航员站立于“天宫一号”内不动时，他所受的合力为零 4、2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍，假设该星球有一颗近地卫星，下列说法正确的是( ) A(该星球的密度是地球密度的2倍 B(该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍 C(该星球的近地卫星周期跟地球的近地卫星周期相等 D(该星球近地卫星的速度是地球近地卫星速度的4倍 5、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上做匀速圆周运动. 已知月球质量为M，月球半径为R，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则( ) A. 航天器的线速度 B. 航天器的角速度 C. 航天器的向心加速度 D. 月球表面重力加速度 6、如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R=6400km，地4面上行驶的汽车重力G=3×10N，在汽车的速度可以达到需要的任意值， 且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是( ) A(汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大 4B(不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于3×10N C(不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力 D(如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉 7、如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘问的动摩擦因数相同。当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况将是( ) A(两物体均沿切线方向滑动 B(两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远 C(两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动 D(物体A仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越远 8、一光滑圆环竖直放置，可绕竖直轴MN转动(如图示)，环半径R=20cm，在环上套一个质量为m的小球，当环绕MN以=10rad/s的角速度匀速转动时，小球与2环心连线与MN之间的夹角θ可能是(g取10m/s)( ) A(30? B(45? C(60? D(75? 9、在铁路的拐弯处,路面要造得外高内低,以减小车轮对铁轨的冲击,某段铁路拐弯半径为R,路面与水平面的夹角为θ,要使列车通过时轮缘与铁轨的作用力为零,列车的车速v应为( ) A. B. C. D. 10、由于地球的自转，地球表面上各点均做匀速圆周运动，所以( ) A.地球表面各处具有相同大小的线速度 B.地球表面各处具有相同大小的角速度 地球表面各处具有相同大小的向心加速度 C. D.地球表面各处的向心加速度方向都向地心 班级__________________________姓名__________________________得分_____________ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空题(每空2分，共16分) 11、如图所示，质量是1 kg的小球用长为0.5 m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为1 m，如果使小球绕OO,轴在水平面内做圆周运动,若细线最承受拉力为12.5 N,则当小球的角速度为多大_____________ rad/s时线将断裂,断裂后2小球落地点与悬点的水平距离为__________ m.(g =10 m/s) 12、汽艇在宽为400m、水流速度为3m/s的河中以最短时间过河，已知它在静水中的速度为4m/s，其过河时间为 s、过河位移为 m。 13、两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v:v=1:2，它们运行的轨道半12径之比为__________;所在位置的重力加速度之比为__________。 14、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度 均匀的球体)表面附近圆形轨道运动的周期为T，已知引力常量为G，半径为R的球体体积公式V 3，则“嫦娥二号”的角速度为___________，估算月球的密度为______________。 ,pR 三、计算题(共44分) 15、(10分)飞机在空中竖直平面内以υ = 150m/s的速度表演特技飞行。如果飞行的圆半径R = 1000m,当飞机在最高点和最低点位置时，质量为60kg的飞行员受到 座位的压力或皮带的拉力各是多少? 16、(10分)地球卫星在距地面高度为h的圆轨道上做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g 。求:(1)卫星所在处的加速度的大小。(2)卫星的线速度的大小。 17、(12分)某星球质量是地球质量的五分之一，该星球的半径是地球半径的两倍.在该星球表面以16m/s的速度竖直上抛一质量为60kg的物体.求(1)物体上升的最大高度是多少? (2)该2行星的第一宇宙速度约为多少,(g=10m/s) 18、(12分)2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空。“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，它将与2008年发射的“天链一号01星”组网运行，为我国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务，并将应用于我国将于2011年下半年实施的首次空间交会对接任务。若用m表示“天链一号02星”的质量，h 表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g 0o表示地球表面处的重力加速度，T表示地球自转周期，万有引力常量为G。求: (1)“天链一号02星”受到地球对它的万有引力的大小(用含有m、g、R、h的字母表示); o0 (2)地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度的比值; (3)利用上述数据计算出地球的质量M(用含有G、T、R、h的字母表示), 0 参考答案 1、ACD 2、B 3、AC 4、C 5、AD 6、C 7、D 8、C 9、C 10、 B 11、5 0.54 12、100、500 13、 __4:1___;__ 1:16___。 14、， 15、在最低点时飞行员的合外力向上， F=1950N N 在最高点时飞行员的合外力向下， 设皮带对人有向上拉力F=-750N 负号说明人受到的是机座对人向下的压力 16、 17、296m 2.5km/s 18、【解析】天链一号02星”定点在赤道上空，其绕地球转动的角速度与地球自转角速度相同，其向心力由地球引力提供((1)“天链一号02星”所受万有引力的大小为 地球表面物体的重力可以近似认为等于万有引力，即故,可解得 (2)地球赤道表面的物体随地球自转的线速度,“天链一号02星”环绕 速度，则二者线速度之比为 (3)根据万有引力提供向心力得: 可解得