发布时间 : 星期五 文章高考物理一轮复习第五章万有引力与航天第1讲万有引力定律与天体运动夯基提能作业本更新完毕开始阅读
第1讲 万有引力定律与天体运动
基础巩固
1.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( ) A.太阳位于木星运行轨道的中心
B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方 D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
2.(2016陕西西安第一次质检,17)一个物体静止在质量均匀的球形星球表面的赤道上。已知引力常量为G,星球密度为ρ,若由于星球自转使物体对星球表面的压力恰好为零,则星球自转的角速度为( )
A. B. C.ρGπ D.
3.(2015北京理综,16,6分)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么 ( ) A.地球公转周期大于火星的公转周期 B.地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C.地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D.地球公转的角速度大于火星公转的角速度
4.(2016吉林一中一模)将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动,已知火星的轨道半径r1=2.3×10 m,地球的轨道半径为r2=1.5×10 m,根据你所掌握的物理和天文知识,估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔约为( ) A.1年 B.2年 C.3年 D.4年
5.(多选)“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星。科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转,公转周期分别为4天、10天和20天。根据上述信息可以计算( ) A.3颗“超级地球”运动的线速度之比 B.3颗“超级地球”运动的向心加速度之比 C.3颗“超级地球”所受的引力之比 D.该恒星的质量
11
11
6.美国航天局与欧洲航天局合作,发射的火星探测器已经成功登录火星。荷兰企业家巴斯·兰斯多普发起的“火星一号”计划,打算将总共24人送上火星,创建一块长期殖民地。若已知引力常量G,那么在下列给出的各种情景中,能根据测量的数据求出火星密度的是( ) A.在火星表面使一个小球做自由落体运动,测出落下的高度H和时间t B.火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动,测出运行周期T
C.火星探测器在高空绕火星做匀速圆周运动,测出距火星表面的高度H和运行周期T D.观察火星绕太阳的匀速圆周运动,测出火星的直径D和运行周期T
7.(2016黑龙江哈尔滨六中期中)地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a;假设月球绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r1,向心加速度为a1。已知引力常量为G,地球半径为R。下列说法中正确的是( )
A.地球质量M=
B.地球密度为
C.地球的第一宇宙速度为
D.向心加速度之比=
8.(2016河南郑州第二次质检,17)引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测。1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型,如图所示,两星球在相互的万有引力作用下,绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小,则( )
A.两星的运动周期均逐渐减小 B.两星的运动角速度均逐渐减小 C.两星的向心加速度均逐渐减小 D.两星的运动速度均逐渐减小
9.如图所示,一个质量为M的匀质实心球,半径为R,如果从球中挖去一个直径为R的小球,放在相距为d=2.5R的地方,分别求下列两种情况下挖去部分与剩余部分的万有引力大小。(答案必须用分式表示,已知G、M、R)
(1)从球的正中心挖去。 (2)从球心右侧挖去。
综合提升
10.(2016江西上高二中月考)(多选)公元2100年,航天员准备登陆木星,为了更准确了解木星的一些信息,到木星之前做一些科学实验,当到达与木星表面相对静止的位置时,航天员对木星表面发射一束激光,经过时间t,收到激光传回的信号,测得相邻两次看到日出的时间间隔是T,测得航天员所在航天器的速度为v,已知引力常量G,激光的速度为c,则( )
A.木星的质量M=
B.木星的质量M=
C.木星的质量M=
D.根据题目所给条件,可以求出木星的密度
11.(2016云南师大附中月考)太阳系中的八大行星绕太阳公转的轨道均可视为圆,不同行星的轨道平面均可视为同一平面。如图所示,当地球外侧的行星运动到日地连线上,且和地球位于太阳同侧时,与地球的距离最近,我们把这种相距最近的状态称为行星与地球的“会面”。若每过N1年,木星与地球“会面”一次,每过N2年,天王星与地球“会面”一次,则木星与天王星的公转轨道半径之比为( )
A. B.
C. D.
12.(2016湖北武汉武昌调研,21)(多选)太空中存在一些离其他恒星很远的、由三颗星体组成的三星系统,可忽略其他星体对它的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是直线三星系统——三颗星体始终在一条直线上;另一种是三角形三星系统——三颗星体位于等边三角形的三个顶点上。已知某直线三星系统A每颗星体的质量均为m,相邻两颗星体中心间的距离都为R;某三角形三星系统B的每颗星体的质量恰好也均为m,且三星系统A外侧的两颗星体做匀速圆周运动的周期和三星系统B每颗星体做匀速圆周运动的周期相等。引力常量为G,则( )
A.三星系统A外侧两颗星体运动的线速度大小为 v=
B.三星系统A外侧两颗星体运动的角速度大小为ω=
C.三星系统B的运动周期为T=4πR
D.三星系统B任意两颗星体中心间的距离为L=
R
13.(2017江西抚州二中测试)某恒星远处有一颗行星,靠近行星周围有众多的卫星,且相对均匀地分布于行星周围。假设卫星绕行星的运动是匀速圆周运动,通过天文观测,测得离该行星最近的一颗卫星运动的轨道半径为R1,周期为T1。已知引力常量为G。
(1)求该行星的质量;
(2)通过天文观测,发现离该行星很远处还有一颗卫星,其运动的轨道半径为R2,周期为T2,试估算该行星周围众多卫星的总质量。