1、天體運動基本訓練1第一個較準確測量出萬有引力常量的科學家是（ ）A卡文迪許B開普勒C牛頓D第谷2地球的半徑為，地球表面處的重力加速度為g，一顆人造衛星圍繞地球做勻速圓周運動，衛星距地面的高度為，下列關于衛星的說法中正確的是A、衛星的線速度大小為B、衛星的角速度大小為C、衛星的加速度大小是D、衛星的運動周期為3已知地球質量為M，半徑為R，自轉周期為T，地球同步衛星質量為m，引力常量為G有關同步衛星，下列表述正確的是（ ）A衛星距地面的高度為B衛星的運行速度大于第一宇宙速度C衛星運行時受到的向心力大小為D衛星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度4某物體在地面上受到地球對它的萬有引力為F，為使此

2、物體受到的引力減小到，應把此物體置于距地面的高度為（R指地球半徑）（ ）AR B2R C4R D8R5在同一軌道平面上的三個人造地球衛星、都繞地球做勻速圓周運動，在某一時刻恰好在同一直線上，下列說法正確的有（ ）A根據，可知 B根據萬有引力定律向心力C向心加速度大小 D各自運動一周后，先回到原地點6中國“北斗”衛星導航系統是我國自行研制的全球衛星定位與通信系統,是繼美國GPS系統和俄羅斯“格洛納斯”（GLONASS）系統之后第三個成熟的衛星導航系統系統由空間端、地面端和用戶端組成，其中空間端包括5顆地球同步衛星和30顆非地球同步衛星，以下說法正確的是A這5顆地球同步衛星的運行速度大于第一宇宙速

3、度B這5顆地球同步衛星的運行周期都與地球自轉周期相等C這5顆地球同步衛星運動的加速度大小不一定相同D為避免相撞，不同國家發射的地球同步衛星必須運行在不同的軌道上7如圖所示，正在地球外層空間沿圓軌道運行的A、B、C三顆衛星，其中A、B質量相等且大于C，B、C在同一軌道上。則下列判斷正確的是：A三顆衛星中A衛星的向心力最大 BB、C的向心加速度相等且大于A的向心加速度CB、C的周期相等且小于A的周期 DB、C的線速度相等且小于A的線速度8地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g0，在距地心4R處的重力加速度為g，則gg0為（ ）A12 B14 C19 D1169我國發射的“亞洲一號”地球同步通信衛

4、星的質量為124 t，在某一確定的軌道上運行下列說法中正確的是（ ）A它定點在北京正上方太空，所以我國可以利用它進行電視轉播B它的軌道平面一定與赤道平面重合C若要發射一顆質量為248 t的地球同步通訊衛星，則該衛星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛星軌道半徑大D要發射一顆質量為248 t的地球同步衛星，則該衛星的軌道半徑將比“亞洲一號”衛星軌道半徑小10我國未來將建立月球基地，并在繞月球軌道上建造空間站，如圖所示，關閉發動機的航天飛機在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在橢圓軌道的近月點B處與空間站C對接，已知空間站繞月球圓軌道的半徑為r，周期為T，引力常量為G，月球的半徑為R，下列說法中正確

5、的是（ ）A、月球的質量為B、月球的第一宇宙速度為C、航天飛機從圖示A位置飛向B的過程中，加速度逐漸變大D、要使航天飛機和空間站對接成功，飛機在接近B點時必須減速11如圖所示，衛星A、B分別繞地球做勻速圓周運動，且已知衛星A的軌道半徑大于衛星B的軌道半徑，下列說法正確的有（ ）A、A的周期小于B的周期B、A的速率小于B的速率C、A與地心的連線在單位時間內掃過的面積等于B與地心連線在單位時間內掃過的面積D、A的角速度大小大于B的角速度大小12有A、B兩顆衛星繞地心O做圓周運動，旋轉方向相同A衛星的周期為，如圖所示在某一時刻兩衛星相距最近，經時間t 他們再次相距最近，則B衛星的周期為（ ）A B

6、C D13如圖所示，是在同一軌道平面上的三顆質量相同的人造地球衛星，均繞地球做勻速圓周運動。關于各物理量的關系，下列說法正確的是（ ）A速度 B周期 C向心加速 D角速度 14“嫦娥一號”衛星開始繞地球在橢圓軌道運動，經過變軌、制動后，成為一顆繞月球做圓周運動的衛星。設衛星距月球表面的高度為 ，做勻速圓周運動的周期為T 。已知月球半徑為R ，引力常量為G。求：（1）月球的質量M及月球表面的重力加速度g；（2）在距月球表面高度為的地方，將一質量為m的小球以v0的初速度水平拋出，求落地瞬間月球引力對小球做功的瞬時功率P。15已知火星的質量為，半徑，引力常量為 ，求火星的第一宇宙速度（計算結果保留兩

7、位有效數字）16宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經過時間5t小球落回原處（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空氣阻力不計）（1）求該星球表面附近的重力加速度g；（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星：R地=1：4，求該星球的質量與地球質量之比M星：M地17太陽系外行星大多不適宜人類居住，繞恒星“Glicsc581”運行的行星“Gl-581c”卻是很值得我們期待的。因為該行星表面的溫度在0到40之間，質量是地球的6倍，直徑是地球的2倍，而且“Glicsc581”很可能不會自轉，這樣它的一半一直是白天，另

8、一半一直是黑夜。該行星與地球均可視為質量分布均勻的球體。已知引力常量為G，在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動的衛星速度大小為v，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，試求：（1）在行星“Gl-581c”表面附近的重力加速度；（2）在行星“Gl-581c”表面附近繞行星“Gl-581c”做勻速圓周運動的衛星速度大小。182014年10月8日，月全食帶來的“紅月亮”亮相天空，引起人們對月球的關注。我國發射的“嫦娥三號”探月衛星在環月圓軌道繞行n圈所用時間為t，如圖所示。已知月球半徑為R，月球表面處重力加速度為g月，引力常量為G試求：（1）月球的質量M；（2）月球的第一宇宙速度v1；（3）“嫦娥三

9、號”衛星離月球表面高度h19某人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑為地球半徑R的3倍，已知地面附近的重力加速度為，萬有引力常量為G，求這顆人造地球衛星的周期。20宇航員在某星球表面讓一個小球以的速度做豎直上拋運動，經過時間t小球落回到拋出點，萬有引力常量為G，若忽略星球自傳。（1）求該星球表面附近的重力加速度g；（2）已知該星球的半徑為R，求該星球的密度。參考答案1A【解析】試題分析：卡文迪許通過扭秤實驗測得了萬有引力常量，A正確；開普勒發現了行星運動三定律，B錯誤；牛頓發現了萬有引力定律，C錯誤；第谷發現超新星和科學觀測彗星，他的天文學成就也為開普勒、伽利略乃至牛頓的科學發現奠定了一

10、定的基礎，D錯誤；考點：考查了物理學史【名師點睛】平時學習應該注意積累對物理學史的了解，知道前輩科學家們為探索物理規律而付出的艱辛努力，對于物理學上重大發現、發明、著名理論要加強記憶，這也是考試內容之一2A【解析】試題分析：研究衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：，解得：，其中，忽略地球自轉的影響，根據萬有引力等于重力列出等式：，解得：，由得：衛星的速度大小，故A正確；根據圓周運動知識得：，故B錯誤；根據圓周運動知識得：，故C錯誤；根據圓周運動知識得：，故D錯誤考點：考查了萬有引力定律的應用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首

11、先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細心計算3D【解析】試題分析: A、萬有引力提供向心力，r為軌道半徑，得：，而衛星到地表的高度，故A錯誤B、第一宇宙速度為，第一宇宙速度是最大的圓軌道運行速度，所以衛星的運行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤C、衛星運行時受到的向心力大小是GMm（R+h）2，故C錯誤。D、地表重力加速度為，衛星運行的向心加速度，衛星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確故選D考點：考查人造衛星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用【名師點睛】本題關鍵抓住萬有引力等于向心力

12、，衛星轉動周期與地球自轉同步4A【解析】試題分析: 解：根據萬有引力定律表達式得：，其中r為物體到地球中心的距離某物體在地球表面，受到地球的萬有引力為F，此時r=R；若此物體受到的引力減小為，根據得出此時物體到地球中心的距離r=2R，所以物體距離地面的高度應為R故選A。考點：考查萬有引力定律及其應用【名師點睛】要注意萬有引力定律表達式里的r為物體到地球中心的距離能夠應用控制變量法研究問題5C【解析】試題分析: 設地球的質量為M，衛星的軌道半徑為r，根據萬有引力提供向心力可得：，A、由衛星的速度，可見r越大，v越小，則有，故A錯誤；B、由于三顆的質量關系未知，無法根據萬有引力定律比較引力的大小，

13、故B錯誤；C、衛星的向心加速度等于，r越小，a越大，則有，故C正確；D、衛星的周期，r越大，T越大，所以運動一周后，A先回到原地點、C最晚回到原地點故D錯誤故選C考點：考查人造衛星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用【名師點睛】對于衛星的線速度、周期、角速度、向心加速度等物理量的比較，只要抓住萬有引力提供向心力，其他量可以根據圓周運動知識理解并比較6B【解析】試題分析：根據萬有引力提供向心力，列出等式：，解得可知這5顆地球同步衛星的運行速度小于第一宇宙速度，選項A錯誤；由于這5顆衛星是地球的同步衛星，則其運行周期都與地球自轉周期相等，選項B正確；同步衛星的加速度，所以這5顆地球同步

14、衛星的加速度大小一定相同，故C錯誤；地球同步衛星，與赤道平面重合，離地面的高度相同，在相同的軌道上，故D錯誤；故選B。考點：萬有引力定律的應用；同步衛星【名師點睛】地球質量一定、自轉速度一定，同步衛星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度。7BC【解析】試題分析：衛星繞地做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，得：，得，；由于衛星的質量關系未知，由萬有引力定律不能確定向心力的大小，故A錯誤B、C的向心加速度大小相等，且大于A的向心加速度B、C的周期相等，且小于A的周期；B、C的線速度大小相等，且大于A的線速度故AD錯誤，BC正確；故選BC考點

15、：萬有引力定律的應用【名師點睛】衛星繞地做勻速圓周運動時，要知道由地球的萬有引力提供其向心力，要靈活選取向心力公式的形式，得到線速度、向心加速度、周期與軌道半徑的關系。8D【解析】試題分析：根據萬有引力等于重力，列出等式：，其中M是地球的質量，r應該是物體在某位置到球心的距離，故選D。考點：萬有引力定律的應用【名師點睛】本題要注意公式中的r應該是物體在某位置到球心的距離求一個物理量之比，我們應該把這個物理量先用已知的物理量表示出來，再進行作比。9B【解析】試題分析：同步衛星由于要相對于地球靜止，周期與地球的自轉周期相同，其軌道平面在赤道的上方，不可能在北京的上空故B正確，A錯誤同步衛星的周期與

16、地球的自轉周期相同，所以不同的同步衛星周期相同，根據知，周期一定，軌道半徑相等，所以不同的同步衛星軌道半徑相同故CD錯誤故選B考點：萬有引力定律的應用；同步衛星【名師點睛】解決本題的關鍵知道同步衛星的特點：定周期、定位置、定軌道、定速率，注意同步衛星的質量不一定相等。【答案】ACD【解析】試題分析：設空間站的質量為，由得，月球的質量，故A正確；空間站繞月圓軌道的半徑為，周期為T，其運行速度為，其速度小于月球的第一宇宙速度，所以月球的第一宇宙速度大于，故B錯誤；根據開普勒定律可知，航天飛機由A點向近月點B運動時速度越來越大，則航天飛機在A點時正在加速運動，并且加速度逐漸變大故C正確；要使航天飛機

17、在橢圓軌道的近月點B處與空間站C對接，必須在接近B點時減速否則航天飛機將繼續做橢圓運動，故D正確。考點：人造衛星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用【名師點睛】本題是開普勒定律與牛頓第二定律的綜合應用，對于空間站的運動，關鍵抓住由月球的萬有引力提供向心力，要注意知道空間站的半徑與周期，求出的不是空間站的質量，而是月球的質量。【答案】B【解析】試題分析：根據萬有引力提供向心力，則：，則，可以得到半徑越大，則周期越大，速度越小，角速度越小，故選項B正確，選項AD錯誤；根據開普勒第二定律，A、B與地心連線在相同時間內掃過的面積不相等，故C錯誤。考點：人造衛星的加速度、周期和軌道的關系【名

18、師點睛】本題要掌握萬有引力提供向心力這個關系，解出線速度和加速度與軌道半徑的關系，然后再討論。12B【解析】試題分析：當A比B多轉動一圈時，兩行星將第二次相距最近，有，解得：故B正確；考點：圓周運動13ACD【解析】試題分析：研究衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式：，得，M是地球質量，r為軌道半徑所以ABc故A正確研究衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式，得，所以ABC故D正確根據可知，選項B錯誤；研究衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式，得，所以aAaBaC，故C正確故選ACD考點：萬有引力定律的應用14（1），；（2）；【

19、解析】試題分析：（1）萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，月球表面的物體受到的重力等于萬有引力，即：，解得：；（2）在月球表面高度為h處水平拋出物體，物體落地時豎直方向的速度：，所以物體落地時的瞬時功率為：，解得：；考點：考查了萬有引力定律的應用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做題的時候，首先明確過程中的向心力，然后弄清楚各個物理量表示的含義，最后選擇合適的公式分析解題，另外這一塊的計算量一是非常大的，所以需要細心計算1536km/s【解析】試題分析：繞火星表面運行的衛星軌道半徑等于火星的半徑根據：得代值得到：考點：萬有引力定律的應用16（1）該星

20、球表面附近的重力加速度g為2m/s2；（2）該星球的質量與地球質量之比M星：M地為1：80【解析】試題分析：運用運動學公式求出時間t與初速度之間的關系，求出地球表面重力加速度g與星球表面附近的重力加速度g間的關系根據萬有引力等于重力表示出質量，求出星球的質量與地球質量之比（1）根據勻變速直線運動規律t=得：從豎直上拋到最高點，上升的時間是=，上升和下降的時間相等，所以從上拋到落回原處t=由于在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經過時間5t小球落回原處根據勻變速直線運動規律得：5t=由得星球表面附近的重力加速度g=g=2m/s2，（2）根據萬有引力等于重力得：=mgM=所以=17（1）15g（2）v【解析】試題分析：（1）設行星質量為M1，半徑為R1，行星表面重力加速度為g1，行星表面附近的環繞速度為V1 ；地球質