高中物理天体运动练习
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高中物理天体运动练习
我（多项选择题
1（卫星绕地球轨道的半径是
会逐渐减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动可近似为匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r1上时，它的线速度为v1，周期为T1。之后，当它在较小的轨道半径上时
当运行速度为v2，周期为T2时，则它们的关系为A(v1，v2，T1，TB(v1，
v2，T1，TC（v1，v2，T1，T物体从O移动到OA，受到的引力大小发生变化
情况是 A. 持续增加 B. 持续减少 C. 先减少后增加 D. 先增加后减少
3. 土星外层有一个环。为了确定它是土星的一部分还是土星的一组卫星，
通过测量环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R的关系，我们可以确定环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R的关系。
如果v?R，那么该层就是土星的一部分；如果v2?R，那么该层就是土星的一组卫星。
如果 v?1，那么该层是土星的一部分。如果 v2?1，那么该层是土星的卫星群。
是真的
无线电规则
D(v1, v2, T1, T2
2.两颗具有相同质量M的恒星，有AB的垂直平分线。
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O 是两颗恒星连线的中点。如图所示，质量为 M
4. 如果地球自转速度增加，下列关于物体引力的说法不正确：A位于赤道
地面上物体受到的引力是恒定的。B. 两极地面上物体受到的引力是恒定的。C.
放置在两极地面上的物体的重量增加。
5（太阳黑子活动期间，地球大气层受太阳风影响而膨胀，造成一些
在地球大气层外绕地球运行的太空垃圾被大气层包围并开始下落。大多数垃圾在落到地面之前就被烧成灰烬。
然而，较大的垃圾会落到地面上，对我们造成威胁和伤害（所以太空垃圾坠落的原因是
因为
A（大气层的膨胀会增加垃圾所受的引力。
B（空间垃圾在燃烧过程中质量减小。根据牛顿第二定律，向心加速度将
它不断生长，所以垃圾掉到了地上
C（空间垃圾受大气阻力影响，速度减小，因此其圆周运动所需的向心力较小。
由于实际重力的作用，过大的重力会把垃圾拉到地面上。
D（空间碎片上表面的气压大于下表面的气压，所以是大气压
该力将其推向地面。m 表示地球通信卫星的质量，h 表示其距地面的高度，R
表示地球半径，g表示地球表面重力加速度，ω表示地球自转角速度。
通信卫星所受引力大小为 A. 零 B. 相等
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百胜
R2gC. 等于 mR2g?D. 以上结果都不正确
7（下列关于第一宇宙速度的说法中，哪一个是不正确的？
A 第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。B（第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度。
恒星绕太阳公转的最大速度为C（第一宇宙速度为地球同步卫星绕太阳公转的速度为D（地球公转的速度）
第一宇宙速度由地球的质量和半径决定（如图5-1所示，水平速度为9.8米/秒）
v0抛出的物体飞行一段时间后垂直撞击角度为θ=30°的斜面。
完成这次飞行所需的时间为 A(sB(2sC(
33
sD(2s
9.有人制造了一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，如果其轨道半径增加到原来的n
次，仍能绕地球做匀速圆周运动，则A（根据v??r可知卫星运动的线速度为
增大至原有大小的n倍。
B（根据F?mv，卫星所受的向心力将减小为原来的1倍。
C（根据F?GMm，地球向卫星提供的向心力将减小
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至原来的1倍。
n2r2
D (根据GMm?mv2可知，卫星运动的线速度将减小为原来的1倍。
r2
10.设一个物体以相同的初速度垂直抛在地球上和抛在天体上，其最大高度之比为
k，又知地球与天体的半径之比也为k，则地球质量与天体质量之比为A.1B。
KC.KD。
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11（假设运动在一个质量与地球相同、半径为地球两倍的天体上进行
那么与地球上的结果相比，下列哪种说法是正确的？
A（跳高运动员的表现会更好 B（使用弹簧秤时重量会变大 C（从相对
从静止位置以相同高度投下的棒球落地所需的时间更短。（用手投掷的篮球呈水平分布。）
速度变化较慢
12 (地球大气层外有大量围绕地球做匀速圆周运动的空间垃圾。
在这个时期，由于受到太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，导致一些垃圾进入大气层。
（它开始靠近地球。最初的原因是
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A（由于空间垃圾受到地球引力影响，所以会围绕中心运动。 B（由于空间垃圾受到地球引力影响，所以会围绕中心运动。
球的引力增加，使其移动到靠近身体中心的位置
C（太空垃圾受到空气阻力，因此在物体中心附近移动
D（地球引力为空间垃圾做匀速圆周运动提供了所需的向心力，从而产生向心运动。
这个结果和空气阻力无关。13（西昌卫星发射中心火箭发射台上留学之路，有一颗卫星等待发射。
它随地球自转的线速度为v1，加速度为a1，发射升空后在低地球轨道上做匀速圆周运动。
线速度为v2，加速度为a2；变轨后在同步卫星轨道上做匀速圆周运动。
运动的线速度为v3，加速度为a3。则v1，v2，v3与a1，a2，a3的关系为
大小关系是
A(v2>v3>v1;>a1C(v2>v3>v1;a2>a3>a1D(v3>v2>v1;a2>a3>a114.1998
2001年1月发射的月球探测器采用最新技术对月球进行近距离探索。
探测器在月球重力分布、磁场分布、元素测定等方面取得新成果。
山区是物质密集区。飞往这些物质密集区时，可以利用地面上的大口径射电望远镜观测
月球探测器的轨道参数略有变化。
2（填空）
16. 自1957年10月4日苏联发射世界上第一颗人造卫星以来，人类的生活
活动范围从陆地、海洋到大气层
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外层空间已成为人类的第四前沿，人类发展航天技术的最终目的是开辟
开发太空资源。宇航员乘坐航天飞机绕地球做匀速圆周运动，处于完全失重状态。
正确表述是 A. 宇航员仍然受到重力的影响 B. 宇航员受到平衡力的作用
C.引力就是向心力 D.宇航员不受任何力的影响
飞船需要与空间站对接，为了追上空间站，飞创只能A.从较低轨道加速B.
能够从更高的轨道加速
C.只能从空间站同一高度加速 D.无论轨道如何都可以加速
已知空间站周期为T，地面重力加速度约为g，地球半径为R，由此可计算
国际空间站距地面的高度为
17.为了充分利用地球自转的速度，发射人造卫星时，火箭是从
考虑到这个因素，最好将火箭发射场建在纬度较高的地方。
18（侦察卫星在圆形轨道上运行，飞越地球两极。它们的轨道高度为
h，卫星应能在一天之内捕捉到阳光条件下赤道处的所有情况。
当卫星经过赤道时，卫星上的摄像机至少要拍摄到地面上赤道周长的弧长。
. 3 (计算题
20.已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，
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地球自转周期为T，试计算地球同步卫星的向心加速度。
21、在晴朗的夜晚，卫星只有在太阳照射下，且在视野范围内，人们才能看到。
人造地球卫星可视为漫反射面，其圆形轨道与赤道共面，卫星自西向东运行。
在春分时节，太阳垂直于赤道，日落8小时后，赤道某处的人就位于西方地平线附近。
刚看到时，它就很快消失，再也看不到了。
R地面?6.4?106m，地面重力加速度为10m/s2，估算：
卫星轨道距地面的高度。卫星的速度
22. 发射地球同步卫星时，可以认为首先将卫星发射到距地面高度h1的圆形轨道上。
当卫星经过A点时，点火并改变轨道为椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为
该位置为B，当卫星沿椭圆轨道运行，经过B点时，再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道。
如图所示，两次点火过程均使卫星沿切线方向加速，点火时间很短。
卫星运动周期为T，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，求：
近地圆轨道接近A点时的加速度大小；卫星同步轨道距地面的高度。
23、现代观测表明，恒星由于引力作用，具有“聚焦”的特性。
恒星系统有不同层次。最简单的恒星系统是两个相互绕行的双星（它们通过
线上的一点是
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圆心做匀速圆周运动，这样它们就不会因为引力的作用而被吸引到一起（假设
在双星系统中，恒星A、B的质量分别为m和m，两恒星之间的距离为L。在相互引力的作用下
如果恒星绕着连接它们线上的点O旋转，那么点O和恒星B之间的距离是多少？它们的运动周期是
多少，
2.宇宙中某恒星每4.4×10-s向地球发出一次电磁波脉冲（有人曾乐观地认为
有些人认为这是外星人向我们地球人发出的通讯信号，但天文学家否认了这种观点。
人们相信恒星上有一个源头，可以持续发射电磁波。由于恒星绕轴高速旋转高中物理磁场习题，
这使得地球上接收到的电磁波不连续（尝试估计恒星的最小密度（
注：恒星的最小密度是能够使恒星表面的物体不离开恒星。
25.已知物体脱离地球的逃逸速度为v2=2Gm，其中G、m、R为万有引力常数，
R是地球的质量和半径。已知G=6.67×10-11N?m2/kg2，c=2.9979×10m/s。
问：逃逸速度大于真空中光速的天体被称为黑洞。假设黑洞的质量等于太阳的质量。
质量m=1.98×1030千克，求其可能的最大半径；在目前天文观测范围内，物质的平均质量
密度为10-2kg/m3。如果我们把宇宙看作一个巨大的均匀球体，它的密度使得它
逃逸速度大于真空中的光速c，因此没有物体能够逃离宇宙。宇宙的半径是多少？
到
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少了多少，
参考答案C
16A，C；宇航员仍然受到重力的影响，重力为宇航员做圆周运动提供了向心力。
当恒星在轨道上加速时，
交流
公元前
CDC
广告 广告
Mm?2??F引力小于向心力，所以要做离心运动，从而增大半径。
毫米
G2?mg 其中 r,R+h
从以上三个公式我们可以得出R2
17. 西、东、低。地球自转速度在纬度较低的地方较高。18. 侦察卫星轨道
设地球匀速圆周运动周期为T1。
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但
GM4?2r
T1
地面重力加速度为
g，然后
GM0
=m0g ?由以上两式可得卫星周期T1=
T1T
3克
其中r=h+R，地球自转周期为T，
当卫星绕地球运转一周时，地球自转的角度为θ=2π，相机应拍摄到赤道周长。
弧长为s=Rθ。
4?2s=
20.
21 解答：图中是从北极沿地轴俯视地球的示意图。假设卫星距地面高度为h，Q点的日落时间为
8小时后，你就能看到它反射的阳光。
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设Q点在日落后8小时旋转的角度为θ
根据万有引力定律，引力与距离的平方成反比
轨道高度
由于卫星轨道半径
地面覆盖层2.5m/s2
4 卫星轨道重力加速度
v2
经理
22.？aA
R2
離子12
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叶面
必修课2：天体运动专题练习
我（多项选择题
1（宇宙中任何两个有质量的物体之间都有引力。在现实生活中，为什么
两个关系亲密的人之所以不会互相吸引，是因为
A(它们之间除了引力外，还有排斥力。
B（引力太小，单凭这种力无法将它们吸引到一起。
C（因为引力很小，地面对他们施加的力总能平衡它
D（人与人之间没有引力
2（牛顿时代的科学家在研究引力问题上经历了许多曲折，但他们也同样顽强而聪明。
科学智慧实践（在发现万有引力定律的过程中，下列说法不符合历史事实
A（开普勒研究了第谷的行星观测记录，提出了开普勒行星运动定律
B（牛顿把行星与太阳、地球与月球、地球与陆地物体之间的引力定律推广到宇宙
宇宙中所有物体都获得了万有引力定律
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法律
C（卡文迪许在实验室中精确地得到了引力常数G的值
D（哈雷根据对天王星的观测数据，利用万有引力定律计算出海王星的轨道
答案：A.开普勒总结了行星运动三大定律，因此A正确；
B.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与陆地物体之间的引力定律推广到
宇宙中一切物体都导出了万有引力定律，所以B正确；
C.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室里准确地推导出万有引力常数G。
的值，所以C是正确的；
D.海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力定律推断出来的。
轨道和位置是由柏林天文台的年轻天文学家加勒和他的助手根据勒威耶的计算结果计算出来的
找到了新行星的位置，并且发现了第八颗新行星海王星，因此D错误；
3（设地球自转周期为T，地球质量为M，引力常数为G。假设地球可看作是一个均匀质量分布的物体。
布球的半径为R（同一物体静止在南极和赤道水平面上时所受支撑力的比值
为了
A（
C（
D B（
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将引力与物体在赤道处提供的支撑力相加，即可得到支撑力。
该力等于引力。解答：赤道处：那么是G吗？
在南极洲：？
4（嫦娥二号绕月轨道高度100公里高中物理磁场习题，探测到的月球数据将
月球飞行高度200公里的“嫦娥一号”更加详细（如果两颗卫星绕月轨道可以认为是均匀的
高速圆周运动的轨道如图所示（然后
A(嫦娥二号绕月运行的周期比嫦娥一号长。
B（嫦娥二号绕月运行的线速度比嫦娥一号低。
C（嫦娥二号绕月飞行的向心加速度大于嫦娥一号
D（嫦娥二号绕月球轨道运行的向心力与嫦娥一号绕月球轨道运行的向心力相等
探测器首次接触月球时的尺寸和速度；
探测器从垂直下降开始到接触月球表面期间机械能的变化（
解：设地球的质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面积分别为
月球表面重力加速度分别为M、R′、g′，探测器刚接触月球表面时的速度为
V1；
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从 mg′=G 和 mg=G，我们得到：g′= 从，我们得到：vt=;
设机械能的变化为ΔE，动能的变化为ΔEk，重力势能的变化为ΔEp；
高中物理天体运动测试题
我（多项选择题
1（卫星绕地球轨道的半径是
会逐渐减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动可近似为匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r1上时，它的线速度为v1，周期为T1。之后，当它在较小的轨道半径上时
当线速度为v2，周期为T2时，它们之间的关系为A(v1，v2，T1，TB(v1，