人教版物理必修二天体运动测试题
人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)
人教版物理必修二天体运动测试题（含参考答案）总分：100分 时间：60min一、选择题（除特殊说明外，本题仅有一个正确选项，每小题4分，共计40分） 1． 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1，周期为T 1，后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2，周期为T 2，则它们的关系是（ ）A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 22. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 ① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R∝,则该层是土星的一部分④若21v R∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是A. ①②B. ①④C. ②③D. ②④3.假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( ) A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变C 赤道上的物体重力减小D 放在两极地面上的物体的重力增大4．在太阳黑子的活动期，地球大气受太阳风的影响而扩张，这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，而开始下落。
大部分垃圾在落地前烧成灰烬，但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害．那么太空垃圾下落的原因是（ ）A ．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的B ．太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第二定律，向心加速度就会不断增大，所以垃圾落向地面C ．太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力，因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面D ．太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力，所以是大气的力量将它推向地面的5.用 m 表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h 表示它离地面的高度，R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小为（ ） A .等于零 B .等于22()R g m R h +C .等于342ωg R m D .以上结果都不正确6． 关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是 （ ） A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B ．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度 C ．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D ．地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的7.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（ ）A ．根据r v ω=，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。
高二物理天体运动试题答案及解析
高二物理天体运动试题答案及解析1.（专题卷）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。
则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间。
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
【答案】BCD【解析】轨道1和轨道3都是圆周运动轨道，半径越大线速度越小，A错；由角速度公式可知B对；从轨道1在Q点进行点火加速度才能进入轨道2,所以轨道1在q点的速度小于轨道2的速度， D对；由开普勒第三定律可知轨迹2的半长轴较大，周期较大，C对；2.在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重力加速度为g,则A．卫星运动的速度为B．卫星运动的周期为C．卫星运动的加速度为D．卫星的动能为【答案】BD【解析】本题考查的是天体运动问题。
由，，，可以计算出：只有BD答案正确。
3.（专题卷）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。
则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率。
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。
C．卫星在轨道1上运动一周的时间小于于它在轨道2上运动一周的时间。
D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
【答案】BCD【解析】轨道1和轨道3都是圆周运动轨道，半径越大线速度越小，A错；由角速度公式可知B对；从轨道1在Q点进行点火加速度才能进入轨道2,所以轨道1在q点的速度小于轨道2的速度， D对；由开普勒第三定律可知轨迹2的半长轴较大，周期较大，C对；4.（专题卷）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的（）A．嫦娥一号绕月球运行的周期为B．由题目条件可知月球的平均密度为C．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为D．在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为【答案】BD【解析】本题考查的是万有引力定律问题，，，g=，可得月球的平均密度为；在嫦娥二号的工作轨道处的重力加速度为，D正确；嫦娥二号绕月球运行的周期为，A错误；嫦娥二号在工作轨道上的绕行速度为，C错误；5.（专题卷）（10分）2008年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆。
2021年高中物理 学业考试复习 曲线运动天体运动单元检测 新人教版必修2
2021年高中物理学业考试复习曲线运动天体运动单元检测新人教版必修2一、选择题1．关于运动的性质，下列说法中正确的是（）A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．加速度恒定的运动一定是直线运动2．一船以恒定的速率渡河，水速恒定(大于船速)，要使船到达正对岸，则（）A．应保持船头垂直河岸航行B．船的航行方向应偏向上游一侧C．船不可能沿直线到达对岸D．河的宽度一定时，船垂直到对岸的时间是任意的3．一质点做曲线运动，它的轨迹由上到下，且速度逐渐减小，如图所示。
关于质点通过轨迹中点时的速度的方向和合外力F的方向可能正确的是（）。
4．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的增量总是（）A．大小相等，方向相同B．大小相等，方向不同C．大小不等，方向相同D．大小不等，方向不同5．如图所示，将一个小球从倾角为300的斜面上水平抛出，落在斜面上时合位移等于40m，不计空气阻力，则小球跑出的初速度和在空中飞行的时间为（）A．m/s，2sB．20m/s，2sC．m/s，sD．20m/s，s6．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动B．向心加速度是用来描述周期变化快慢的物理量C．对于给定的匀速圆周运动，角速度、周期、转速是不变的D．匀速圆周运动的向心加速度始终指向圆心，方向是不变的7．关于向心力的说法中错误的是（）A．物体做匀速圆周运动时向心力指向圆心B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种的合力，也可以是其中一种力或一种力的分力D．向心力做功使物体做变速圆周运动8．如图所示，一小球用细线悬挂于匀速前进的车厢内，当车厢因受到阻挡而突然停止的瞬间，下列说法中正确的是（）A．小球也立刻停止B．悬线的弹力突然变小C．悬线的弹力突然变大D．小球突然收到向后的制动力9．汽车通过拱桥顶点的速度为5m/s时，车对桥的压力为车重的3/4．如果使汽车行驶至桥顶时对桥恰无压力，则汽车速度大小为（）A．2.5 m/sB．10 m/sC．25 m/sD．20m/s10．关于行星绕太阳运动，下列说法中正确的是（）A．所有的行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处C．离太阳越近的行星绕太阳运动的周期越长D．行星在近日点的速度大于在远日点的速度11．关于我国最新发射的“北斗”卫星定位系统中的地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（）A．已知它的质量为1.24吨，若质量增为2.48吨，其同步轨道半径将变为原来的2倍B．它的运行速度应为7.9km/sC．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用它进行卫星定位D．它距离地面的高度约为地球半径的5倍，所以它的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的12．两颗人造地球卫星质量之比为1：2，而轨道半径之比为3：1，下列结论正确的是（）A．它们的公转周期之比为：1B．它们的线速度之比为：1C．它们的向心加速度之比为1：3D．它们的向心力之比为1：913．已知万有引力恒量G，要估算地球的质量，还必须知道某些数据，现在给出的下列各组数据中，可以计算出地球的质量的数据组是（）A．地球绕太阳运行的周期T和地球离太阳中心的距离RB．月球绕地球运行的周期T和月球离地球中心的距离RC．人造地球卫星在地面附近的角速度ω和运动周期TD．地球半径R和同步卫星离地面的高度h14．离地面高度h处的重力加速度是地球表面重力加速度的，则高度是地球半径的（）A．2倍 B．倍 C ．倍 D．（－1）倍二、填空题15．在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。
必修二专题复习天体运动经典好题
必修二专题复习 天体运动经典好题一．选择题1.环绕地球在圆形轨道上运行的人造地球卫星，其周期可能是( )A ．60分钟B ．80分钟C ．180分钟D ．25小时2.地球同步卫星距地面高度为h ，地球表面的重力加速度为g ，地球半径为R,地球自转的角速度为ω，那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是（ ）A.ω)(h R v +=B.)/(h R Rg v +=C.)/(h R g R v +=D.32ωg R v =3.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ．下列表达式中正确的是（ ）A ．T =2πGM R 3B ．T =2πGMR 33 C ．T =ρπG D ．T =ρπG 3 4．地球表面重力加速度g 地、地球的半径R 地，地球的质量M 地，某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度g 火、火星的半径R 火、由此可得火星的质量为（ ） A. 地地地火火M R g R g 22 B. 地火火地地M R g R g 22 C. 地地地火火M R g R g 22 D. 地地地火火M R g R g 5.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T ，S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G .由此可求出S 1的质量为( )A ．2122)(4GT r r r -π B ．22124GT r π C ．2224GT r π D ．21224GT r r π6.“嫦娥一号”是我国的首颗绕月人造卫星，以中国古代神话人物嫦娥命名，于北京时间2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将其成功送入太空，它的发射成功，标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步。
高中物理(教科版必修二)：第3章 1.天体运动 含答案
学业分层测评(七)(建议用时：45分钟)1．关于太阳系中各行星的轨道，以下说法中不正确的是( )A ．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B ．有的行星绕太阳运动的轨道是圆C ．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D ．不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同【解析】 八大行星的轨道都是椭圆，A 对、B 错．不同行星离太阳远近不同，轨道不同，半长轴也就不同，C 对、D 对．【答案】 B2．如图315所示，某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运转半径的19，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运转周期大约是( )【导学号：22852056】图315A.19天 B.13天 C ．1天D ．9天 【解析】 由于r 卫＝19r 月，T 月＝27天，由开普勒第三定律r 3卫T 2卫＝r 3月T 2月，可得T卫＝1天，故选项C正确．【答案】 C3．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图316所示，F1和F2是椭圆轨道的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于( )图316A．F2B．AC．F1D．B【解析】根据开普勒第二定律：太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相同的面积，因为行星在A点的速率比在B点的速率大，所以太阳和行星的连线必然是行星与F2的连线，故太阳位于F2.【答案】 A4．如图317所示是行星m绕恒星M运动情况的示意图，下列说法正确的是( )图317A．速度最大点是B点B．速度最小点是C点C．m从A到B做减速运动D．m从B到A做减速运动【解析】 由开普勒第二定律可知，近日点时行星运行速度最大，因此A 、B 错误；行星由A 向B 运动的过程中，行星与恒星的连线变长，其速度减小，故C 正确，D 错误．【答案】 C5．太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同．下列能反映周期与轨道半径关系的图像中正确的是( )【解析】 由开普勒第三定律知R 3T 2＝k ，所以R 3＝kT 2，D 正确． 【答案】 D6．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是( )A ．3年B ．9年C ．27年D ．81年【解析】 根据开普勒第三定律R 3地T 2地＝r 3船T 2船，得T 船＝27年． 【答案】 C7．月球绕地球运动的周期约为27天，则月球中心到地球中心的距离R 1与地球同步卫星(绕地球运动的周期与地球的自转周期相同)到地球中心的距离R 2之比R 1∶R 2约为( )【导学号：22852057】。
高一物理必修二天体运动公式应用教案及练习有答案)
天体运动公式应用【知识点整理】一.开普勒运动定律（轨道、面积、比值）二.万有引力定律(1)内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离 的平方成反比。
(2)公式：F ＝G 221rmm ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-，（称为为有引力恒量，由卡文特许扭称实验测出）。
(3)适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r 应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体,r 是两球心间的距离． 说明:(1)对万有引力定律公式中各量的意义一定要准确理解，尤其是距离r 的取值，一定要搞清它是两质点之间的距离. 质量分布均匀的球体间的相互作用力，用万有引力公式计算，式中的r 是两个球体球心间的距离．(2)不能将公式中r 作纯数学处理而违背物理事实，如认为r→0时，引力F→∞，这是错误的，因为当物体间的距离r→0时，物体不可以视为质点，所以公式F ＝Gm 1m 2r2就不能直接应用计算．(3)物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反的，遵循牛顿第三定律，因此谈不上质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力，更谈不上相互作用的一对物体间的引力是一对平衡力．注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的规律之一，式中引力恒量G 的物理意义是：G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力．【例题分析】1．下列说法符合史实的是 （ C ） A ．牛顿发现了行星的运动规律 B ．开普勒发现了万有引力定律 C ．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量 D ．牛顿发现了海王星和冥王星2．关于开普勒行星运动的公式23TR ＝k ，以下理解正确的是（ AD ）A ．k 是一个与行星无关的常量B ．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R 地，周期为T 地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R 月，周期为T 月，则2323月月地地T R T R =C ．T 表示行星运动的自转周期D ．T 表示行星运动的公转周期3.下列关于万有引力定律说法正确的是( ABD )A.万有引力定律是牛顿发现的B.万有引力定律适用于质点间的相互作用C.221r m m GF =中的G 是一个比例常数，没有单位 D.两个质量分布均匀的球体, r 是两球心间的距离 4.如图6-2-1所示，两球的半径远小于R ，而球质量均匀分布，质量为1m 、2m ，则两球间的万有引力大小为（ D ）A ．2121R m m G B.2221R m m GC.()22121R R m m G+ D.()22121R R R m m G++5.引力常量很小，说明了（ C ）A.万有引力很小B.万有引力很大C.很难观察到日常接触的物体间有万有引力，是因为它们的质量很小D.只有当物体的质量大到一定程度时，物体之间才有万有引力 6.下列关于万有引力定律的适用范围说法正确的是（ D ）A.只适用于天体，不适用于地面物体B.只适用于质点，不适用于实际物体C.只适用于球形物体，不适用与其他形状的物体D.适用于自然界中任意两个物体之间 7.如果认为行星围绕太阳做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（ D ）A.行星同时受到太阳的万有引力和向心力B.行星受到太阳的万有引力，行星运动不需要向心力C.行星受到太阳的万有引力与它运动的向心力不等D.行星受到太阳的万有引力，万有引力提供行星圆周运动的向心力8.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,产生这个现象的原因是( )A.由于地球对苹果有引力，而苹果对地球没有引力造成的B.由于苹果质量小，对地球的引力小，而地球质量大，对苹果的引力大造成的C.苹果与地球间的相互引力是相等的，由于地球质量极大，不可能产生明显加速度D.以上说法都不对9.要使两物体间万有引力减小到原来的1/4,可采取的方法是( ABC )A 使两物体的质量各减少一半,距离保持不变B 使两物体间距离变为原来的2倍,质量不变C 使其中一个物体质量减为原来的1/4,距离不变D 使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/4三．万有引力定律的应用1R 2RR 图6-2-11、解决天体(卫星)运动问题的两种基本思路:一、把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供，即222224T r m r m r v m ma r Mm G πω====向二、是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即mg RMm G =2从而得出2gR GM = (黄金代换) 2、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系: （1）由()()22mMv Gmr h r h =++，得()GMv r h =+，∴当h ↑，v ↓ （2）由G()2h r mM+=m ω2（r+h ），得ω=()3h r GM+，∴当h ↑，ω↓（3）由G ()2h r mM+()224m r h T π=+，得T=()GM h r 324+π ∴当h ↑，T ↑【例题分析】1、海王星的公转周期约为5.19×109s ，地球的公转周期为3.16×107s ，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？ 646倍2、有一颗太阳的小行星，质量是1.0×1021kg ，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。
物理必修二曲线运动 天体运 动测试 含答案
高一物理试题命题人：许玉天说明：1选择题必须填涂在答题卡上，在试题纸上作答无效。
2附加题实验班同学必做，成绩计入总分，普通班同学选做，答对者成绩计入总成绩。
一、不定项选择题（本大题共15小题，每小题3分，共45分。
每题有一到多个正确答案，全选对得3分，选对但不全得2分，错选或不选得0分。
）1. 下列说法中正确的是 （ ）A．加速度恒定的运动也可能是曲线运动B．做曲线运动的物体受的合外力一定不为零C．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态2. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图-1所示，F和F是椭圆的两个焦点，行星在A点的速率比在B点的大，则太阳位于 （ ）A．F B．AC．F D．B3．下列说法中正确的是 （ ） A．对于=k，是天文学家第谷根据自己的行星观测记录发现的B．对于万有引力定律F=G，当物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用，由此人们发现了海王星D．牛顿发现了行星的运动规律4．在同一地区的同一高度有两个相同的小球，一个沿水平方向抛出的同时，另一个自由落下，若不计空气阻力，则它们在运动的过程中（ ）A．加速度不同，相同时刻速度不同 B．加速度相同，相同时刻速度相同 C．加速度不同，相同时刻速度相同 D．加速度相同，相同时刻速度不同5．物体从某一高度平抛，其初速度为v，落地速度为v，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（ ）A. B. C. D.6．如图-2所示, 将完全相同的两小球A、B，用长为L=0.8m的细线悬挂于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两小球与小车前后壁接触。
由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比F:F 为（g取10m/s） （ ）A． 1: 1 B．1∶2C． 1: 3 D．1:47．如图-3所示，OO为竖直转动轴，MN为固定在OO上的水平光滑细杆，有两个质量相同的金属小球A、B套在水平杆上，AC、BC为可承受的最大拉力相同的两根细绳，C端固定在转轴OO上，当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2:1，当转轴角速度逐渐增大时（ ）A．AC绳先断 B．BC绳先断C．两绳同时断 D．不能确定那根绳子先断8．下列关于离心运动的说法中，正确的是 （ ）A．质点做离心运动时，将离圆心越来越远B．质点做离心运动时，一定沿切线方向飞出C．做离心运动的质点一定不受外力的作用D．做匀速圆周运动的质点，因受合外力的大小改变而做直线或曲线运动，都叫离心运动9．如图-4所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（ ）A．绳的拉力小于A的重力B．绳的拉力等于A的重力C．绳的拉力大于A的重力D．绳的拉力先大于重力，后变为小于重力10．质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的内径，如图-5所示。
人教版高中物理天体运动练习题
必修二天体运动专项练习一．选择题(共10小题）1．（2014•南京模拟)宇宙空间中任何两个有质量的物体之间都存在引力，在实际生活中，为什么相距较近的两个人没有吸在一起？其原因是（B）A．他们两人除万有引力外，还有一个排斥力B．万有引力太小，只在这一个力的作用下，还不能把他们相吸到一起C．由于万有引力很小,地面对他们的作用力总能与之平衡D．人与人之间没有万有引力2．（2014•武汉模拟)牛顿时代的科学家们围绕万有引力的研究,经历了大量曲折顽强而又闪烁智慧的科学实践．在万有引力定律的发现历程中，下列叙述不符合史实的是(D）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．牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律C．卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值D．根据天王星的观测资料，哈雷利用万有引力定律计算出了海王星的轨道解:A、开普勒总结出了行星运动的三大规律，故A正确；B、牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，故B正确；C、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许在实验室中准确地得出了引力常量G的数值，故C正确；D、海王星是英国人亚当斯和法国人勒威耶根据万有引力推测出这颗新行星的轨道和位置，柏林天文台年轻的天文学家伽勒和他的助手根据根据勒威耶计算出来的新行星的位置，发现了第八颗新的行星﹣﹣海王星,故D错误；3．（2014•海南)设地球自转周期为T，质量为M，引力常量为G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R．同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为(A）A．B．C．D．在赤道上物体所受的万有引力与支持力提供向心力可求得支持力,在南极支持力等于万有引力。
解：在赤道上：G，可得①在南极：②由①②式可得：=．4．(2014•南明区二模）“嫦娥二号"环月飞行的高度为100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号"更加详实．若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动，运行轨道如图所示．则（C）A．“嫦娥二号”环月运行的周期比“嫦娥一号”大B．“嫦娥二号"环月运行的线速度比“嫦娥一号”小C．“嫦娥二号”环月运行的向心加速度比“嫦娥一号”大D．“嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号"相等(解：根据万有引力充当向心力知：F=G=m=mω2r=m(）2r=ma解得：v=①T==2π②ω=③a=④A、因为R1＞R2，所以T1＞T2,故A错误；B、因为R1＞R2，所以v2＞v1,故B错误;C、因为R1＞R2,所以a2＞a1，故C正确；D、因为R1＞R2,所以F1＜F2,故D错误5．(2014•揭阳二模）我国发射的第一颗探月卫星“嫦娥一号”,进入距月面高度h的圆形轨道正常运行．已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G，则（CD）A．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πB．嫦娥一号绕行的速度为C．嫦娥一号绕月球运行的角速度为D．嫦娥一号轨道处的重力加速度(）2g（解:“嫦娥一号"卫星绕月做匀速圆周运动，由月球的万有引力提供向心力,则得：G=m（R+h）=m=mω2(R+h）=ma在月球表面上,万有引力等于重力，则有：m′g=G，得GM=gR2，由上解得：T=2π，v=，ω=,a=（)2g6．（2014•陕西二模）2013年12月2日1时30分,“嫦娥三号”月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空．该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，最终在月球表面实现软着陆．若以R表示月球的半径，引力常量为G，忽略月球自转及地球对卫星的影响，下列说法不正确的是（A)A．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为B．月球的第一宇宙速度为C．月球的质量为D．物体在月球表面自由下落的加速度大小为解:A、根据万有引力提供向心力G=ma=m（R+h），得向心加速度为:a=（R+h），故A错误．C、根据万有引力提供向心力为:G=m（R+h)，可求月球质量为:M=．故C正确,D、根据黄金代换GM=gR2，又M=联立解得月球表面的加速度为：g=，故D正确．B、可得月球的第一宇宙速度为v==,故B正确．7．(2014•凉山州二模）我国发射的嫦娥一号探月卫星沿近似圆形轨道绕月球飞行,测出卫星距月球表面高度为h，运行周期为T，假若还知道引力常量G与月球半径R，仅利用以上条件可求出的物理量正确的是（D）A．探月卫星的质量为B．月球表面的重力加速度为C．卫星绕月球运行的加速度为D ．卫星绕月球运行的线速度为解：A、已知月球的半径R、卫星的高度h，周期T，根据月球的万有引力提供向心力,得:G =m（R+h）①得，月球的质量M=．可知可求出月球的质量M，不能求出探月卫星的质量m．故A错误．B、在月球表面上有重力等于万有引力，得：G=mg，②由①②可得月球表面的重力加速度为g=，故B错误．C、卫星绕月球运行的加速度为a=，故C错误．D、卫星绕月球运行的线速度为v=,故D正确8．（2014•福建）若有一颗“宜居"行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的(C）A．倍B．倍C．倍D．倍解：根据万有引力提供向心力，得，所以，故C正确、ABD错误9．（2014•北京模拟)质量相同的人造卫星，如果在不同轨道上绕地球做匀速圆周运动，那么下列判断中正确的是(BD）A．轨道半径大的卫星所受向心力大B．轨道半径大的卫星所受向心力小C．轨道半径大的卫星运行线速度大D．轨道半径大的卫星运行线速度小解：A、B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=F向M为地球质量，r为轨道半径．质量相同的人造卫星,卫星所受向心力小．故A错误,B正确．C、D、根据万有引力提供向心力，列出等式：=v=所以轨道半径大的卫星运行线速度小，故C错误，D正确．10．（2014•南昌模拟）假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时,经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是（BC）A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同解：A、飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动．所以飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于轨道Ⅱ上运动的机械能．故A错误．B、根据开普勒第二定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在P点速度大于在Q点的速度．故B正确．C、飞船在轨道Ⅰ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等．故C正确．D、根据G=m，得周期公式T=2π，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等,所以周期T不相等．故D错误．二．解答题(共4小题）11．（2014•重庆）如图所示为“嫦娥三号"探测器在月球上着陆最后阶段的示意图，首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0，h1远小于月球半径）,接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为v，此后发动机关闭，探测器仅受重力下落至月面．已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g，求:（1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月球时的速度大小;（2）从开始竖直下降到接触月面时，探测器机械能的变化．解：（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面的重力加速度分别为M、R′和g′,探测器刚接触月球表面时的速度大小为v1;由mg′=G和mg=G,得：g′=由,得：v t=;(2）设机械能变化量为△E，动能变化量为△E k，重力势能变化量为△E p;由△E=△E k+△E p有△E=(v2+）﹣m gh1得：△E=v2﹣mg（h1﹣h2）12．(2014•开封二模）近日，美国航空航天局的科学家们称，他们找到一颗迄今与地球最相似的行星,它被称作Kepler﹣186f．人类探索宇宙的脚步一直在前行．某宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落同原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处(地球表面重力加速度g取10m/s2，空气阻力不计）（1)该星球表面附近的重力加速度g′是多大?（2）若已知该星球的半径与地球半径之比为R量：R地=1:4，则该星球的质量与地球质量之比M星:M地是多少？解：(1）设小球竖直上抛的初速度大小为v0．根据匀变速直线运动规律有:在地球上，有v0=g•在星球上,有：v0=g′所以可得：g′=g=2m/s2，（2）设小球的质量为m．根据万有引力等于重力，得：在地球表面，有：G=mg在星球表面,有：G=mg′可解得:==×=13．（2014•陕西模拟)如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G．求该星球的密度．解：设该星球表面的重力加速度为g，根据平抛运动规律：水平方向:x=v0t竖直方向：y=平抛位移与水平方向的夹角的正切值tanα==得g=设该星球质量M，对该星球表面质量为m1的物体有=m1gM=由V=得ρ==14．(2014•红桥区一模）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若它在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间2.5t小球落回原处．（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，忽略星体和地球的自转）（1）求该星球表面附近的重力加速g′；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：2，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地．解:(1）小球竖直上抛后做匀变速直线运动，取竖直向上为正方向，根据运动学规律有：﹣v﹣v=gt；﹣v﹣v=g′×2。
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人教版物理必修二天体运动测试题（含参考答案）
总分：100分 时间：60min
一、选择题（除特殊说明外，本题仅有一个正确选项，每小题4分，共计40分） 1． 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。
当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1，周期为T 1，后来在较小的轨道半径
r 2上时运行线速度为v 2，周期为T 2，则它们的关系是 （ ）
A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2
B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2
C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2
D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 2
2. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 ① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R
∝,则该层是土星的一部分
④若21v R
∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是
A. ①②
B. ①④
C. ②③
D. ②④
3.假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( )
A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变
C 赤道上的物体重力减小
D 放在两极地面上的物体的重力增大
4．在太阳黑子的活动期，地球大气受太阳风的影响而扩张，这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，而开始下落。
大部分垃圾在落地前烧成灰烬，但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害．那么太空垃圾下落的原因是（ ）
A ．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的
B ．太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第二定律，向心加速度就会不断增大，所以垃圾落向地面
C ．太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小，那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力，因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面
D ．太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力，所以是大气的力量将它推向地面的
5.用 m 表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h 表示它离地面的高度，R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小为（ ） A.等于零 B.等于22
()R g m R h +
C.等于3
4
2ωg R m D.以上结果都不正确
6． 关于第一宇宙速度，下列说法不正确的是 （ ） A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B ．第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度 C ．第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D ．地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的
7.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则（ ）
A ．根据r v ω=，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。
B ．根据r
mv F 2
=，可知卫星受到的向心力将减小到原来的n
1倍。
C ．根据2r
GMm F =，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的
2
1n 倍。
D ．根据r
mv r
GMm 2
2
=，可知卫星运动的线速度将减小到原来的
n
1倍。
8.设在地球上和某天体上以相同的初速度竖直上抛一物体的最大高度之比为k(均不计空气阻力),且已知地球和该天体的半径之比也为k,则地球质量与天体的质量之比为( )
A. 1
B. K
C. K 2
D. 1/K
9.假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上进行运动比赛，那么与在地球上的比赛成绩相比，下列说法正确的是（ ） A ．跳高运动员的成绩会更好 B ．用弹簧秤称体重时，体重数值变得更大
C ．从相同高度由静止降落的棒球落地的时间会更短些
D ．用手投出的篮球，水平方向的分速度变化更慢
10．在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球做匀速圆周运动，每到太阳活动期，由于受太阳的影响，地球大气层的厚度开始增加，使得部分垃圾进入大气层．开始做靠近地球的近心运动，产生这一结果的初始原因是 （ ） A ．由于太空垃圾受到地球引力减小而导致做近心运动 B ．由于太空垃圾受到地球引力增大而导致做近心运动 C ．由于太空垃圾受到空气阻力而导致做近心运动
D ．地球引力提供了太空垃圾做匀速圆周运动所需的向心力，故产生向心运动的结果与空气阻力无关
二、填空题（第11小题6分，第12小题4分，共计10分）
年10月4日,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来,人类活动范围从陆
地、海洋、大气层扩展到宇宙空间,宇宙空间成为人类的第四疆域,人类发展空间
技术的最终目的是开发太空资源.
(1)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,会处于完全失重的状态,下
列说法正确的是( )
A. 宇航员仍受重力作用
B. 宇航员受力平衡
C.重力正好为向心力
D. 宇航员不受任何力的作用
(2)宇宙飞船要与空间站对接,飞创为了追上空间站( )
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上加速
D.无论在什么轨道上,只要加速都行
(3).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.由此可计算出
国际空间站离地面的高度为________
12.了充分利用地球自转的速度，人造卫星发射时，火箭都是从向_______ （填东、南、西、北）发射。
考虑这个因素，火箭发射场应建在纬度较（填
高或低）的地方较好。
三、计算题（本题共计50分）
13.（8分）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为
T，试求地球同步卫星的向心加速度大小。
14.（10分）发射地球同步卫星时，可认为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆
形轨道上，在卫星经过A 点时点火（喷气发动机工作）实施变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A ，远地点为B .在卫星沿椭圆轨道运动经过B 点再次点火实施变轨，将卫星送入同步轨道（远地点B 在同步轨道上），如图所示.两次点火过程都使卫星沿切线方向加速，并且点火时间很短.已知同步卫星的运动周期为T ，地球的半径为R ，地球表面重力加速度为g ，求： ⑴卫星在近地圆形轨道运行接近A 点时的加速度大小； ⑵卫星同步轨道距地面的高度。
15.（12分）现代观测表明，由于引力的作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星．它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起．设某双星中A 、B 两星的质量分别为 m 和 3m ，两星间距为L ，在相互间万有引力的作用下，绕它们连线上的某点O 转动，则O 点距B 星的距离是多大它们运动的周期为多少
B
16.（10分）.宇宙中某星体每隔×10-4 s 就向地球发出一次电磁波脉冲．有人曾经乐观地认为，这是外星人向我们地球人发出的联络信号，而天文学家否定了这种观点，认为该星体上有一个能连续发出电磁波的发射源，由于星体围绕自转轴高速旋转，才使得地球上接收到的电磁波是不连续的．试估算该星体的最小密度．（结果保留两位有效数字）
注：星体的最小密度是保持星体表面物体不脱离星体
17. （10分）.已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v 2=
R
Gm 2，其中
G 、
m 、R 分别是引力常量、地球的质量和半径。
已知G =×10-11N ·m 2/kg 2，c =×108 m/s 。
求下列问题：（1）逃逸速度大于真空中光速的天体叫作黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量m =×1030 kg ，求它的可能最大半径；（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27 kg/m 3，如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其
密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c，因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大
参考答案
一、选择题（每小题4分，共计40分）
二、填空题（第11小题6分，第12小题4分）
11.（1）AC；（2）A；（3）
12.西，东，低
三、计算题（共计50分）
13.34
2416T
gR π 14.⑴()g h R R a A 2
12
+=
⑵R T gR h -=
3
2
2
224π
15. T =πL
L Gm
16.ρ=×1017kg/m 3
17.（1）质量为×1030 kg 的黑洞的最大半径为×103 m. （2）R =×1026 m ，合×1010光年，即宇宙的最小半径。