2019版高考物理总复习 第12课 天体运动练习.doc

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1、1第第 1212 课课 天体运动天体运动1开普勒第三定律的用法 (1)(2014 浙江理综，6 分)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的 公转轨道半径r119 600 km，公转周期T16.39 天。2006 年 3 月，天文学家新发现两颗 冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r248 000 km，则它的公转周期T2最接近于( ) A15 天 B25 天 C35 天 D45 天 答案：B解析：根据开普勒第三定律有，代入数据计算可得T2约等于 25 天。故 B 项正确。2万有引力定律的理解和应用 a求解天体的质量(或密度)需要的条件 (2)(2017 北京理综，6

2、 分)利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( ) A地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 答案：D解析：根据万有引力等于重力mg，解得M可以计算出地球的质量，故 A 项正确，GMm r2gr2 G不符合题意。已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据v可计算出卫星的轨道2r T半径r，万有引力提供向心力有，可求出地球质量M，故 B 项正vT 2GMm r2m42r T2v3T 2G确，不符合题意。已知月球绕地球运动的周期和半径

3、，根据得地球的质量为GMm r2m42r T2M，故 C 项正确，不符合题意。已知地球绕太阳运动的周期和半径，根据42r3 GT2GMm r2，可计算出太阳的质量，但无法计算地球的质量，故 D 项错误，符合题意。m42r T2b分析重力时要注意是否需要考虑地球的自转 (3)(2014 海南单科，4 分)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. B.GMT2 GMT242R3GMT2 GMT242R3C. D.GMT242R3 GMT2GMT242R3 GMT2答案：A2解析：物体

4、在南极受到的万有引力等于重力，重力等于支持力，则有FNG ，在赤道上Mm R2由于物体随地球一起自转，万有引力与支持力的合力提供向心力，即GFNmR，联立以上二式，解得，故 A 项正确。Mm R242 T2FN FNGMT2 GMT242R3c不同天体上运动情境的解题桥梁就是重力加速度 (4)(2017 海南单科，4 分)已知地球质量为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 4 倍。若在月球和地球表面同样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间 的水平距离分别为s月和s地，则s月s地约为( ) A94 B61 C32 D11 答案：A解析：设地球质量为M，半径为R，月球质量为

5、M，半径为R。已知81，4，M MR R根据万有引力等于重力有Gmg，解得g，则地球表面重力加速度与月球表面重力加Mm R2GM R2速度之比。在地球和月球表面相同高度处以相同的速度水平抛出物体，则有g g81 16hgt2gt2，s月vt，s地vt，联立以上三式，解得s月s地94，故 A 项1 21 2正确。d双星问题的解题关键是r1r2L (5)(多选)(经典题，6 分)质量不等的两个星体m1、m2(m1m2)构成双星系统。两星体在相互 之间万有引力的作用下绕某一定点O做匀速圆周运动。已知m1、m2的距离为L，引力常量 为G。对此下列说法正确的是( ) Am1的运行周期小于m2的运行周期 Bm1运行的向心力等于m2运行的向心力Cm1的运行半径为r1Lm2 m1m2Dm1的运行速度为v1答案：BC 解析：两星体在相互之间的万有引力的作用下绕定点 O 做匀速圆周运动，则两星体的角速 度相等，故周期相等，故 A 项错误。两星体的向心力均由彼此间的万有引力提供，所以两星体运行的向心力相等，故 B 项正确。对 m1有 Gm12r1，对 m2有m1m2L2Gm22r2，且 Lr1r2，v1r1，联立以上各式解得 r1L，v1，故m1m2L2m2m1m2C 项正确， D 项错误。