高中物理天體運動練習
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高中物理天體運動練習
我（多項選擇題
1（衛星繞地球軌道的半徑是
會逐漸減小，在半徑緩慢變化過程中，衛星的運動可近似為勻速圓周運動。
當它在較大的軌道半徑r1上時，它的線速度為v1，周期為T1。之后，當它在較小的軌道半徑上時
當運行速度為v2，周期為T2時，則它們的關系為A(v1，v2，T1，TB(v1，
v2，T1，TC（v1，v2，T1，T物體從O移動到OA，受到的引力大小發生變化
情況是 A. 持續增加 B. 持續減少 C. 先減少后增加 D. 先增加后減少
3. 土星外層有一個環。為了確定它是土星的一部分還是土星的一組衛星，
通過測量環中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R的關系，我們可以確定環中各層的線速度v與該層到土星中心的距離R的關系。
如果v?R，那么該層就是土星的一部分；如果v2?R，那么該層就是土星的一組衛星。
如果 v?1，那么該層是土星的一部分。如果 v2?1，那么該層是土星的衛星群。
是真的
無線電規則
D(v1, v2, T1, T2
2.兩顆具有相同質量M的恒星，有AB的垂直平分線。
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O 是兩顆恒星連線的中點。如圖所示，質量為 M
4. 如果地球自轉速度增加，下列關于物體引力的說法不正確：A位于赤道
地面上物體受到的引力是恒定的。B. 兩極地面上物體受到的引力是恒定的。C.
放置在兩極地面上的物體的重量增加。
5（太陽黑子活動期間，地球大氣層受太陽風影響而膨脹，造成一些
在地球大氣層外繞地球運行的太空垃圾被大氣層包圍并開始下落。大多數垃圾在落到地面之前就被燒成灰燼。
然而，較大的垃圾會落到地面上，對我們造成威脅和傷害（所以太空垃圾墜落的原因是
因為
A（大氣層的膨脹會增加垃圾所受的引力。
B（空間垃圾在燃燒過程中質量減小。根據牛頓第二定律，向心加速度將
它不斷生長，所以垃圾掉到了地上
C（空間垃圾受大氣阻力影響，速度減小，因此其圓周運動所需的向心力較小。
由于實際重力的作用，過大的重力會把垃圾拉到地面上。
D（空間碎片上表面的氣壓大于下表面的氣壓，所以是大氣壓
該力將其推向地面。m 表示地球通信衛星的質量，h 表示其距地面的高度，R
表示地球半徑，g表示地球表面重力加速度，ω表示地球自轉角速度。
通信衛星所受引力大小為 A. 零 B. 相等
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百勝
R2gC. 等于 mR2g?D. 以上結果都不正確
7（下列關于第一宇宙速度的說法中，哪一個是不正確的？
A 第一宇宙速度是發射人造衛星的最小速度。B（第一宇宙速度是發射人造衛星的最小速度。
恒星繞太陽公轉的最大速度為C（第一宇宙速度為地球同步衛星繞太陽公轉的速度為D（地球公轉的速度）
第一宇宙速度由地球的質量和半徑決定（如圖5-1所示，水平速度為9.8米/秒）
v0拋出的物體飛行一段時間后垂直撞擊角度為θ=30°的斜面。
完成這次飛行所需的時間為 A(sB(2sC(
33
sD(2s
9.有人制造了一顆繞地球做勻速圓周運動的衛星，如果其軌道半徑增加到原來的n
次，仍能繞地球做勻速圓周運動，則A（根據v??r可知衛星運動的線速度為
增大至原有大小的n倍。
B（根據F?mv，衛星所受的向心力將減小為原來的1倍。
C（根據F?GMm，地球向衛星提供的向心力將減小
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至原來的1倍。
n2r2
D (根據GMm?mv2可知，衛星運動的線速度將減小為原來的1倍。
r2
10.設一個物體以相同的初速度垂直拋在地球上和拋在天體上，其最大高度之比為
k，又知地球與天體的半徑之比也為k，則地球質量與天體質量之比為A.1B。
KC.KD。
1/千
11（假設運動在一個質量與地球相同、半徑為地球兩倍的天體上進行
那么與地球上的結果相比，下列哪種說法是正確的？
A（跳高運動員的表現會更好 B（使用彈簧秤時重量會變大 C（從相對
從靜止位置以相同高度投下的棒球落地所需的時間更短。（用手投擲的籃球呈水平分布。）
速度變化較慢
12 (地球大氣層外有大量圍繞地球做勻速圓周運動的空間垃圾。
在這個時期，由于受到太陽的影響，地球大氣層的厚度開始增加，導致一些垃圾進入大氣層。
（它開始靠近地球。最初的原因是
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A（由于空間垃圾受到地球引力影響，所以會圍繞中心運動。 B（由于空間垃圾受到地球引力影響，所以會圍繞中心運動。
球的引力增加，使其移動到靠近身體中心的位置
C（太空垃圾受到空氣阻力，因此在物體中心附近移動
D（地球引力為空間垃圾做勻速圓周運動提供了所需的向心力，從而產生向心運動。
這個結果和空氣阻力無關。13（西昌衛星發射中心火箭發射臺上留學之路，有一顆衛星等待發射。
它隨地球自轉的線速度為v1，加速度為a1，發射升空后在低地球軌道上做勻速圓周運動。
線速度為v2，加速度為a2；變軌后在同步衛星軌道上做勻速圓周運動。
運動的線速度為v3，加速度為a3。則v1，v2，v3與a1，a2，a3的關系為
大小關系是
A(v2>v3>v1;>a1C(v2>v3>v1;a2>a3>a1D(v3>v2>v1;a2>a3>a114.1998
2001年1月發射的月球探測器采用最新技術對月球進行近距離探索。
探測器在月球重力分布、磁場分布、元素測定等方面取得新成果。
山區是物質密集區。飛往這些物質密集區時，可以利用地面上的大口徑射電望遠鏡觀測
月球探測器的軌道參數略有變化。
2（填空）
16. 自1957年10月4日蘇聯發射世界上第一顆人造衛星以來，人類的生活
活動范圍從陸地、海洋到大氣層
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外層空間已成為人類的第四前沿，人類發展航天技術的最終目的是開辟
開發太空資源。宇航員乘坐航天飛機繞地球做勻速圓周運動，處于完全失重狀態。
正確表述是 A. 宇航員仍然受到重力的影響 B. 宇航員受到平衡力的作用
C.引力就是向心力 D.宇航員不受任何力的影響
飛船需要與空間站對接，為了追上空間站，飛創只能A.從較低軌道加速B.
能夠從更高的軌道加速
C.只能從空間站同一高度加速 D.無論軌道如何都可以加速
已知空間站周期為T，地面重力加速度約為g，地球半徑為R，由此可計算
國際空間站距地面的高度為
17.為了充分利用地球自轉的速度，發射人造衛星時，火箭是從
考慮到這個因素，最好將火箭發射場建在緯度較高的地方。
18（偵察衛星在圓形軌道上運行，飛越地球兩極。它們的軌道高度為
h，衛星應能在一天之內捕捉到陽光條件下赤道處的所有情況。
當衛星經過赤道時，衛星上的攝像機至少要拍攝到地面上赤道周長的弧長。
. 3 (計算題
20.已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，
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地球自轉周期為T，試計算地球同步衛星的向心加速度。
21、在晴朗的夜晚，衛星只有在太陽照射下，且在視野范圍內，人們才能看到。
人造地球衛星可視為漫反射面，其圓形軌道與赤道共面，衛星自西向東運行。
在春分時節，太陽垂直于赤道，日落8小時后，赤道某處的人就位于西方地平線附近。
剛看到時，它就很快消失，再也看不到了。
R地面?6.4?106m，地面重力加速度為10m/s2，估算：
衛星軌道距地面的高度。衛星的速度
22. 發射地球同步衛星時，可以認為首先將衛星發射到距地面高度h1的圓形軌道上。
當衛星經過A點時，點火并改變軌道為橢圓軌道，橢圓軌道的近地點為A，遠地點為
該位置為B，當衛星沿橢圓軌道運行，經過B點時，再次點火實施變軌，將衛星送入同步軌道。
如圖所示，兩次點火過程均使衛星沿切線方向加速，點火時間很短。
衛星運動周期為T，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，求：
近地圓軌道接近A點時的加速度大小；衛星同步軌道距地面的高度。
23、現代觀測表明，恒星由于引力作用，具有“聚焦”的特性。
恒星系統有不同層次。最簡單的恒星系統是兩個相互繞行的雙星（它們通過
線上的一點是
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圓心做勻速圓周運動，這樣它們就不會因為引力的作用而被吸引到一起（假設
在雙星系統中，恒星A、B的質量分別為m和m，兩恒星之間的距離為L。在相互引力的作用下
如果恒星繞著連接它們線上的點O旋轉，那么點O和恒星B之間的距離是多少？它們的運動周期是
多少，
2.宇宙中某恒星每4.4×10-s向地球發出一次電磁波脈沖（有人曾樂觀地認為
有些人認為這是外星人向我們地球人發出的通訊信號，但天文學家否認了這種觀點。
人們相信恒星上有一個源頭，可以持續發射電磁波。由于恒星繞軸高速旋轉高中物理磁場習題，
這使得地球上接收到的電磁波不連續（嘗試估計恒星的最小密度（
注：恒星的最小密度是能夠使恒星表面的物體不離開恒星。
25.已知物體脫離地球的逃逸速度為v2=2Gm，其中G、m、R為萬有引力常數，
R是地球的質量和半徑。已知G=6.67×10-11N?m2/kg2，c=2.9979×10m/s。
問：逃逸速度大于真空中光速的天體被稱為黑洞。假設黑洞的質量等于太陽的質量。
質量m=1.98×1030千克，求其可能的最大半徑；在目前天文觀測范圍內，物質的平均質量
密度為10-2kg/m3。如果我們把宇宙看作一個巨大的均勻球體，它的密度使得它
逃逸速度大于真空中的光速c，因此沒有物體能夠逃離宇宙。宇宙的半徑是多少？
到
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少了多少，
參考答案C
16A，C；宇航員仍然受到重力的影響，重力為宇航員做圓周運動提供了向心力。
當恒星在軌道上加速時，
交流
公元前
CDC
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Mm?2??F引力小于向心力，所以要做離心運動，從而增大半徑。
毫米
G2?mg 其中 r,R+h
從以上三個公式我們可以得出R2
17. 西、東、低。地球自轉速度在緯度較低的地方較高。18. 偵察衛星軌道
設地球勻速圓周運動周期為T1。
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但
GM4?2r
T1
地面重力加速度為
g，然后
GM0
=m0g ?由以上兩式可得衛星周期T1=
T1T
3克
其中r=h+R，地球自轉周期為T，
當衛星繞地球運轉一周時，地球自轉的角度為θ=2π，相機應拍攝到赤道周長。
弧長為s=Rθ。
4?2s=
20.
21 解答：圖中是從北極沿地軸俯視地球的示意圖。假設衛星距地面高度為h，Q點的日落時間為
8小時后，你就能看到它反射的陽光。
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設Q點在日落后8小時旋轉的角度為θ
根據萬有引力定律，引力與距離的平方成反比
軌道高度
由于衛星軌道半徑
地面覆蓋層2.5m/s2
4 衛星軌道重力加速度
v2
經理
22.？aA
R2
離子12
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葉面
必修課2：天體運動專題練習
我（多項選擇題
1（宇宙中任何兩個有質量的物體之間都有引力。在現實生活中，為什么
兩個關系親密的人之所以不會互相吸引，是因為
A(它們之間除了引力外，還有排斥力。
B（引力太小，單憑這種力無法將它們吸引到一起。
C（因為引力很小，地面對他們施加的力總能平衡它
D（人與人之間沒有引力
2（牛頓時代的科學家在研究引力問題上經歷了許多曲折，但他們也同樣頑強而聰明。
科學智慧實踐（在發現萬有引力定律的過程中，下列說法不符合歷史事實
A（開普勒研究了第谷的行星觀測記錄，提出了開普勒行星運動定律
B（牛頓把行星與太陽、地球與月球、地球與陸地物體之間的引力定律推廣到宇宙
宇宙中所有物體都獲得了萬有引力定律
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法律
C（卡文迪許在實驗室中精確地得到了引力常數G的值
D（哈雷根據對天王星的觀測數據，利用萬有引力定律計算出海王星的軌道
答案：A.開普勒總結了行星運動三大定律，因此A正確；
B.牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與陸地物體之間的引力定律推廣到
宇宙中一切物體都導出了萬有引力定律，所以B正確；
C.牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪許在實驗室里準確地推導出萬有引力常數G。
的值，所以C是正確的；
D.海王星是英國人亞當斯和法國人勒威耶根據萬有引力定律推斷出來的。
軌道和位置是由柏林天文臺的年輕天文學家加勒和他的助手根據勒威耶的計算結果計算出來的
找到了新行星的位置，并且發現了第八顆新行星海王星，因此D錯誤；
3（設地球自轉周期為T，地球質量為M，引力常數為G。假設地球可看作是一個均勻質量分布的物體。
布球的半徑為R（同一物體靜止在南極和赤道水平面上時所受支撐力的比值
為了
A（
C（
D B（
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將引力與物體在赤道處提供的支撐力相加，即可得到支撐力。
該力等于引力。解答：赤道處：那么是G嗎？
在南極洲：？
4（嫦娥二號繞月軌道高度100公里高中物理磁場習題，探測到的月球數據將
月球飛行高度200公里的“嫦娥一號”更加詳細（如果兩顆衛星繞月軌道可以認為是均勻的
高速圓周運動的軌道如圖所示（然后
A(嫦娥二號繞月運行的周期比嫦娥一號長。
B（嫦娥二號繞月運行的線速度比嫦娥一號低。
C（嫦娥二號繞月飛行的向心加速度大于嫦娥一號
D（嫦娥二號繞月球軌道運行的向心力與嫦娥一號繞月球軌道運行的向心力相等
探測器首次接觸月球時的尺寸和速度；
探測器從垂直下降開始到接觸月球表面期間機械能的變化（
解：設地球的質量和半徑分別為M和R，月球的質量、半徑和表面積分別為
月球表面重力加速度分別為M、R′、g′，探測器剛接觸月球表面時的速度為
V1；
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從 mg′=G 和 mg=G，我們得到：g′= 從，我們得到：vt=;
設機械能的變化為ΔE，動能的變化為ΔEk，重力勢能的變化為ΔEp；
高中物理天體運動測試題
我（多項選擇題
1（衛星繞地球軌道的半徑是
會逐漸減小，在半徑緩慢變化過程中，衛星的運動可近似為勻速圓周運動。
當它在較大的軌道半徑r1上時，它的線速度為v1，周期為T1。之后，當它在較小的軌道半徑上時
當線速度為v2，周期為T2時，它們之間的關系為A(v1，v2，T1，TB(v1，