物理高一万有引力(无答案)

1、万有引力和天体运动一、知识体系一、万有引力定律二、天体运动规律三、三个卫星、一个过程例1：万有引力公式在讨论地球潮汐成因时，地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7107倍，地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力，以下说法正确的是（ ）A.太阳引力远大于月球引力B.太阳引力与月球引力相差不大C.月球对不同区域海水的吸引力大小相等D.月球对不同区域海水的吸引力大小有差异例2 万有引力和重力向心力的关系由于地球的自转，使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动的物体，

2、以下说法正确的是（ ）A向心力指向地心B速度等于第一宇宙速度C加速度等于重力加速度D周期与地球自转的周期相等例3（05年广东）万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用规律.以下说法正确的是（） A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B.人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用例4关于地球的第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ） A.它是人造地球卫星绕地球运行的最小速度 B.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C.它是能使卫星进入近地轨道的最小发射速

3、度 D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度例5（2009年广东）发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道，发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方这样选址的优点是，在赤道附近（ ）A地球的引力较大 B地球自转线速度较大C重力加速度较大 D地球自转角速度较大例6（2009年福建）“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r，运行速率为v，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时A.r、v都将略为减小B.r、v都将保持不变C.r将略为减小，v将略为增大 D. r将略为增大，v将略为减小例7（2010年四川）a是地球赤道上一栋建筑，b是在赤道平面内作匀速圆周运动、

4、距地面9.6m的卫星，c是地球同步卫星，某一时刻b、c刚好位于a的正上方（如图甲所示），经48h，a、b、c的大致位置是图乙中的（取地球半径R=6.4m，地球表面重力加速度g=10m/，=）（ ）一、题型体系题型一：定轨环绕-定性分析&变轨问题-定性分析1.（2004年江苏）若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小2.（2007年广东）现有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星A和B，它们的轨道半径分

5、别为rA和rB如果rArB，则卫星( )A卫星A的运动周期比卫星B的运动周期大 B卫星A的线速度比卫星B的线速度大C卫星A的角速度比卫星B的角速度大 D卫星A的加速度比卫星B的加速度大 3.（2009年安徽） 2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（ ）A. 甲的运行周期一定比乙的长B. 甲距地面的高度一定比乙的高C. 甲的向心力一定比乙的小D.

6、甲的加速度一定比乙的大4.（2004年上海） 火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（ ）A火卫一距火星表面较近 B火卫二的角速度较大C火卫一的运动速度较大 D火卫二的向心加速度较大5.（2007年重庆）.土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星，都沿近似为圆周的轨道线土星运动.其参数如表： 卫星半径(m)卫星质量(kg)轨道半径(m)土卫十8.901042.0110181.511018土卫十一5.701045.6010171.511018两卫星相比土卫十（ ）A.受土星的万有引力较大B.绕土星的圆周运动的

7、周期较大C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大D.动能较大6.（2008年四川延考区）赤道上的山丘e ，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动设e、p、q，的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则（ ）Av1v2v3，Bv1v2v3 Ca1a2a3 Da1a3a27.（2009年广东）宇宙飞船在半径为R1的轨道上运行，变轨后的半径为R2（R1R2）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（ ）考A线速度变小B角速度变小C周期变大D向心加速度变大高考资源8.（2010年天津）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做

8、匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（ ）A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小9.(2000年全国)某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动，某次测量卫星的轨道半径为r，后来变为，以E、E表示恒星在这两个轨道上的动能，、表示卫星在这两个轨道上绕地运动的周期，则（ ）AEkk、TT BEkk、TTCEkk、TTDEkk、TT10. 如图，宇宙飞船A在低轨道上飞行，为了给更高轨道的宇宙空间站B输送物质，需要与B对接，它可以采用喷气的方法改变速度，从而达到改变轨道的目的，则以下说法正确的是（ ）A.它应沿运行

9、速度方向喷气，与B对接后周期变小 B.它应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期变大 C.它应沿运行速度方向喷气，与B对接后周期变大D.它应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期变小11.（2010年山东）1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则（ ）A卫星在M点的势能大于N点的势能B卫星在M点的角速度大于N点的角速度C卫星在M点的加速度大于N点的加速度D卫星在N点的速度大于7.9km/s12.（2009年山东）2008年9月2

10、5日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（ ）A飞船变轨前后的机械能相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度P123Q13.（1998年上海）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2

11、、3相切于P点，则当卫星分别在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上过Q点时的加速度大于它在轨道2上过Q点时的加速度D卫星在轨道2上过P点的加速度等于它在轨道3上过P点时的加速度14.2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的（ ）A.在轨道上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道上经过A的动能小于在轨道上经过A 的动能C.在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D.在轨

12、道上经过A的加速度小于在轨道上经过A的加速度15. 如图所示，从地球表面发射一颗卫星，先让其进入椭圆轨道I运动，A、B分别为椭圆轨道的近地点和远地点，卫星在远地点B点火加速变轨后沿圆轨道II运动。下列说法中正确的（ ）A卫星沿轨道II运动的周期小于沿轨道I运动的周期B卫星在轨道II上机械能大于在轨道I上的机械能C卫星在轨道II上B点的加速度大于在轨道I上B点的加速度D卫星在轨道II上C点的加速度大于在轨道I上A点的加速度 16.如图所示是卫星绕地球运行时变轨前后的两个轨道，A点是圆形轨道与椭圆轨道的重合点，B为轨道上的一点，则关于卫星的运动，下列说法中正确的是（ ）A.在轨道上经过A时的速度小

13、于经过B时的速度B.在轨道上经过A时的动能小于在轨道上经过A时的动能C.在轨道上运动的机械能小于在轨道上运动的机械能D.在轨道上经过A时的加速度小于在轨道上经过A时的加速度17. 2010年1月17日在西昌卫星发射中心成功发射了第三颗北斗星导航卫星。该卫星在发射过程中经过四次变轨进入同步轨道。第四次变轨示意过程如图所示。卫星先沿椭圆轨道1飞行，后在远地点P处实现变轨，进入同步轨道II。对该卫星的运动，下列说法正确的是（ ）A在轨道I和轨道II上运动周期相同B在轨道I和轨道II上经过P点时的加速度相同C在轨道I和轨道II上经过P点时的速度相同D在轨道I和轨道II上机械能相同题型二：定规环绕-定量

14、或比例计算1. 某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为；太阳的质量可表示为。2.（2005年全国二）已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T. 仅利用这三个数据，可以估算出的物理有（ ）A月球的质量B地球的质量 C地球的半径D月球绕地球运行速度的大小 3. 天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出（ ）A行星的质量B行星的半径C恒星的质量D.恒星的半径4.（2010年北京）一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常

15、量，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）A. B. C. D. 5.（2006年北京）一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ）A飞船的轨道半径 B飞船的运行速度C飞船的运行周期 D行星的质量6.（2010年全国卷二）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（ ）A6小时B. 12小时C. 24小时D. 36小时7.（2009年重庆）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作

16、轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）（ ）A. B.C,D. 8.（2009年宁夏、辽宁）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（ ）A. 0.19B. 0.44C. 2.3D. 5.29（2005年全国一）把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周.由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得（ ）A火星和地球的质量之比B火星和太阳的质量之比C火星和地球到太阳的距离之比D火星和地球绕太阳运行速度大小之比10（2007年天津）我国绕

17、月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为（ ）A.，B. ，C. ，D. ，11（2007年山东）欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliest581c.这颗星绕红Gliese 581运行的星球有类似的星球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese 581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法

18、正确的是（ ）A飞船在Gliest 581c表面附近运行的周期约为13天B飞船在Gliest 581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC人在liese 581c上所受重力比在地球上所受重力大D Gliest 581c的平均密度比地球平均密度小12.（2005年北京）已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（ ）A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9：8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9：4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9D.靠近地

19、球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81：413.（2006年全国一）我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s14.（2003年江苏）据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看

20、作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍.(最后结果可用根式表示)15. 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别位rA=8.0104km和rB=1.2105km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）（1）求岩石颗粒A和B的线速度之比。（2）求岩石颗粒A和B的周期之比。（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10N，推算出他在距土星中心3.2105km处受到土星的引力为0.38N。已知地球半径为6.4103km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？16.（2006年江苏）如图所示，A是地球的同步卫星。另一卫星

21、 B的圆形轨道位于赤道平面 内，离地面高度为 h。已知地球半径为 R，地球自转角速度为，地球表面的重力 加速度为 g，O为地球中心。 （1）求卫星 B的运行周期。 （2）如卫星 B绕行方向与地球自转方向相同，某时刻 A、B两卫星相距最近（O、B、A在同一直线上），则至少经过多长时间，他们再一次相距最近？17.（2006年重庆）宇航员在月球上做自由落体实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落到月球表面（设月球半径为R）。据上述信息推断，飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）ABCD18.（2008年北京）据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度20

22、0 km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是（ ）A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度19.（2007年全国一）据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为（ ）A.0.5B. 2 C.3.2 D.420.（2003年全国）神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h342km的圆形轨道。已知地球半径R6.37103

23、km，地面处的重力加速度g10m/s2。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期的数值（保留一位有效数字）。21.（2000年全国）2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星，其定点位置与东经98的经线在同一平面内，若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98和北纬=40，已知地球半径R，地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c.试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）.22.（2004年全国二）在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器

24、第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T.火星可视为半径为r0的均匀球体.23.（2007年上海）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。（取地球表面重力加速度g10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星:R地1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星:M地。题型三：双星问题 1.（2010年重庆）月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成 的双星系统，它们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为（ ）A.1：64