粤教版高中物理必修第二册课后习题 第3章 万有引力定律 分层作业15 天体运动中的几类典型问题.docVIP

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分层作业15天体运动中的几类典型问题

A组必备知识基础练

题组一双星问题

1.在天体运动中有这样的现象:两个星体绕着它们连线上的一点做匀速圆周运动(称为双星),若两星体的质量分别为m1和m2,且m1m2,则()

A.两星体做圆周运动的线速度大小相等

B.两星体做圆周运动的角速度大小相等

C.两星体做圆周运动的周期大小不相等

D.两星体做圆周运动的向心力大小不相等

2.某双星系统由两颗恒星组成,两恒星在万有引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.若该双星系统中两星做圆周运动的周期为T,两星总质量为M,两星之间的距离为r,两星质量分别为m1、m2,做圆周运动的轨道半径分别为r1、r2,则下列关系式正确的是()

A.M=4πr3GT2

C.T=2πr3GM

题组二卫星变轨问题

3.如图所示,在月球附近圆轨道上运行的嫦娥二号,到A点时变为椭圆轨道,B点是近月点,则()

A.在A点变轨时,嫦娥二号必须突然加速

B.在A点变轨时,嫦娥二号必须突然减速

C.从A点运动到B点过程中,嫦娥二号受到月球的引力逐渐减小

D.从A点运动到B点过程中,嫦娥二号速度大小不变

4.宇宙飞船在轨道上运行,由于地面指挥人员发现某一火箭残体的轨道与飞船轨道有一交点,通知航天员某一时间飞船有可能与火箭残体相遇,航天员随即开动飞船上的发动机使飞船加速,脱离原轨道,关于飞船的运动,下列说法正确的是()

A.飞船高度降低

B.飞船高度升高

C.飞船周期变小

D.飞船的向心加速度变大

题组三卫星的追及、相遇问题

5.(江西南昌期中)如图所示,A、B是绕地球近似做圆周运动的两颗卫星,其轨道半径分别为r1、r2,已知A、B的运行周期分别为T1、T2,且A、B反向运动,下列说法正确的是()

A.A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔Δt为T

B.A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔Δt为T

C.A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔Δt为T

D.A、B从相距最近至第一次相距最远的时间间隔Δt为T

6.设同步卫星的轨道半径为R,我国“天宫”空间站的轨道半径为r.航天员王亚平在“天宫”空间站授课时说,在空间站上一天可以观察到16次日出,由此可以推算出R3

A.1.5 B.2.25

C.16 D.256

B组关键能力提升练

7.中国发射了多颗北斗卫星,如图所示,选取三颗北斗卫星a、b、c.a为静止轨道卫星,a和b的轨道半径相同,均大于c的半径,以下选项不正确的是()

A.a、b、c三颗卫星的角速度大小关系是ωa=ωbωc

B.a、b、c三颗卫星的运行速度大小关系是va=vbvc

C.卫星b若要进入c的轨道,则要减小运行速度

D.相同时间,卫星a、b与地心连线扫过的面积相等

8.(广东肇庆检测)5月30日9时31分,长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射升空.神舟十六号飞船的航天员与神舟十五号的航天员在我国天宫空间站胜利会师.如图所示,已知空间站在距地球表面高约400km的近地轨道上做匀速圆周运动,地球半径约为6400km,引力常量为G.则下列说法正确的是()

A.天宫空间站绕地球运行的周期大于24h

B.神舟十六号飞船需先进入空间站轨道,再加速追上空间站完成对接

C.若已知空间站的运行周期,则可以计算出地球的质量

D.空间站在轨运行速度大于地球第一宇宙速度

9.某国际研究小组借助VLT光学望远镜,观测到了一组双星系统,此双星系统中体积较小的星体能“吸食”另一颗体积较大星体的表面物质,达到质量转移的结果.如图所示,它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动.假设在演变的最初过程中两者球心之间的距离保持不变且两星体密度相同,则在演变的最初过程中()

A.两星体之间的万有引力变小

B.两星体做圆周运动的角速度不变

C.体积较大星体做圆周运动的轨道半径变小,线速度变小

D.体积较大星体做圆周运动的轨道半径变大,线速度变小

C组核心素养拔高练

10.我国成功发射火星探测卫星“天问一号”,标志着我国深空探测进入了新的领域.“天问一号”从地球飞向火星时的转移轨道又叫霍曼转移轨道.霍曼转移轨道是与地球、火星公转轨道相切的椭圆轨道.在日地连线与日火连线夹角α=45°时,是发射“天问一号”火星探测器的最佳时间窗口,因为此时探测器从地球表面附近进入霍曼转移轨道,可以在最短的时间内到达火星附近,从而被火星引力捕获.已知火星公转半径为R火,地球公转周期是12个月.(可能用到的数据1.653≈4.5,0.653

(1)若已知太阳质量M和引力常量G,试求火星的公转速度;

(2)试求地球公转半径R地;

(3)若错过了此次最