2011北京高考物理部分五年真題與模擬題選擇分類匯編天體.doc

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天體運動 北京高考真題 04北京1．1990年5月，紫金山天文臺將他們發(fā)現(xiàn)的第2752號小行星命名為吳健雄星，該小行星的半徑為16km。若將此小行星和地球均看成質(zhì)量分布均勻的球體，小行星密度與地球相同。已知地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度為g。這個小行星表面的重力加速度為 ( ) A．400g B. C.20g D. 05北京2．已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑大約是月球半徑的4倍。不考慮地球月球自轉(zhuǎn)的影響，由以上數(shù)據(jù)可推算出 ( ) Ａ．地球的平均密度與月球的平均密度之比約為9∶8 Ｂ．地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比約為9∶4 Ｃ．靠近地球表面沿圓軌道運行的航天器的周期與靠近月球表面沿圓軌道運行的航天器的周期之比約為 8∶9 Ｄ．靠近地球表面沿圓軌道運行的航天器線速度與靠近月球表面沿圓軌道運行的航天器線速度之比約為 81∶4 06北京3．一飛船在某行星表面附近沿圓軌道繞該行星飛行。認為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測量 ( ) A.飛船的軌道半徑 B.飛船的運行速度 C.飛船的運行周期 D.行星的質(zhì)量 07北京4．不久前歐洲天文學就發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581c”。該行星的質(zhì)量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍。設(shè)想在該行星表面附近繞行星沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運行的同質(zhì)量的人造衛(wèi)星的動能為，則為 （ ） A、0.13 B、0.3 C、3.33 D、7.5 08北京6．據(jù)媒體報道,嫦娥一號衛(wèi)星環(huán)月工作軌道為圓軌道,軌道高度200 km,運用周期127分鐘。若還知道引力常量和月球平均半徑,僅利用以上條件不能求出的是 （ ） A.月球表面的重力加速度 B.月球?qū)πl(wèi)星的吸引力 C.衛(wèi)星繞月球運行的速度 D.衛(wèi)星繞月運行的加速度 北京08——09模擬題 08朝陽一模15．在地球表面某高度處以一定的初速度水平拋出一個小球，測得水平射程為s，在另一星球表面以相同的水平速度拋出該小球，需將高度降低一半才可以獲得相同的水平射程。忽略一切阻力。設(shè)地球表面重力加速度為g，該星球表面的重力加速度為g′， 為 (　　)　 A． B． C． D．2 08朝陽二模M P N Q O 19．如圖所示，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，沿順時針方向做以Q為一個焦點的橢圓運動。O為橢圓的中心，M、P、N為橢圓上的三個點，M和N分別是橢圓上離Q最近和最遠的點。則以下說法正確的是 （ ） A．電子在M點的速率最小 B．電子在N點的電勢能最小 C．電子在P點受到的庫侖力的方向指向O點 D．橢圓上N點的電勢最低 a c b 地球 ０８崇文一模16．如圖所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛(wèi)星，下列說法中正確的是 （ ） A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度 B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度 C．b、c運行的周期相同，且小于a的運動周期 D．由于某種原因，a的軌道半徑緩慢減小，則a的線速度將變小 ０８崇文二模20．一火箭從地面由靜止開始以5m/s2的加速度勻加速上升，火箭中有一質(zhì)量為1.6kg的科考儀器。在火箭上升到距地面某一高度時科考儀器的視重為9N，則此時火箭離地球表面的距離為地球半徑R的（地表面處重力加速度g=10m/s2） （ ） A.2倍 B.3倍 C.4倍 D. 倍 ０８東城一模20．我國探月的“嫦娥工程”已啟動，在不久的將來，我國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為L的單擺做小振幅振動的周期為T，將月球視為密度均勻、半徑為r的球體，則月球的密度為 ( ) A．　　B．　　C．　　D． ０８豐臺一模17．某繞地運行的航天探測器因受高空稀薄空氣的阻力作用，繞地球運行的軌道會慢慢改變。每次測量中探測器的運動可近似看作是圓周運動。某次測量探測器的軌道半徑為r1，后來變?yōu)閞2，r2 < r1。以EK1、EK2表示探測器在這兩個軌道上的動能，T1、T2表示探測器在這兩個軌道上繞地球運動的周期，則 （ ） A．EK2 < EK1，T2 < T1 B．EK2 < EK1，T2 > T1 C．EK2 > EK1，T2 < T1 D．EK2 > EK1，T2 > T1 ０８西城一模19．有三顆質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星1、2、3，1是放置在赤道附近還未發(fā)射的衛(wèi)星，2是靠近地球表面做圓周運動的衛(wèi)星，3是在高空的一顆地球同步衛(wèi)星。比較1、2、3三顆人造衛(wèi)星的運動周期T、線速度v、角速度ω 和向心力F，下列判斷正確的是 （ ） A．T1 < T2 < T3 B．ω1= ω3 < ω2　　　　　C．v1 = v3 < v2　　　　　　　　　　　 D．F1 > F2 > F3 ０８西城二模18．“神舟六號”繞地球做勻速圓周運動時，距地面高度為343km，運行周期為90分鐘； “嫦娥一號”繞月球做勻速圓周運動時，距月球表面高度為200km，運行周期為127分鐘。已知地球半徑為6400km，月球半徑為1750km?！版隙鹨惶枴迸c“神舟六號”相比較，下列說法中正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　?。? ） A．“嫦娥一號”的線速度大 B．“嫦娥一號”的角速度小 C．“嫦娥一號”的向心加速度大 D．兩者軌道半徑的三次方與周期平方的比值相等 ０８宣武一模18．近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星奠定了堅實的基礎(chǔ)。如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為T，則火星的平均密度ρ的表達式為（k為某個常數(shù)） 　　　　　　　　 　 （ ） A．ρ＝kT B．ρ＝k/T C．ρ＝kT2 D．ρ＝k/T2 ０８宣武二模16．某一顆星球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9倍，半徑約為地球半徑的一半，若從地球表面高h處平拋一物體，水平射程為60m，如果在該星球上，從相同高度以相同的初速度平拋同一物體，那么其水平射程應為 （ ） A．10m B．15m C．90m D．360m ０９海淀零模16． 1930年美國天文學家湯博發(fā)現(xiàn)冥王星，當時錯估了冥王星的質(zhì)量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星。然而，現(xiàn)代的觀測正在改變我們對行星系統(tǒng)的認識。經(jīng)過近30年對冥王星的進一步觀測，發(fā)現(xiàn)它的直徑只有2300公里，比月球還要小。2006年8月24日召開的第26屆國際天文學聯(lián)合會(IAU)大會上通過決議，冥王星將不再位于“行星”之列，而屬于矮行星，并提出了行星的新定義。行星新定義中有一點是行星的質(zhì)量必須足夠大。假如冥王星的軌道是一個圓形，在以下給出的幾個條件中能估測出其質(zhì)量的是（萬有引力常量G已知） （ ） A．冥王星圍繞太陽運轉(zhuǎn)的周期和軌道半徑 B．冥王星圍繞太陽運轉(zhuǎn)的線速度和冥王星的半徑 C．冥王星的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星做圓周運動的加速度和冥王星的半徑 D．冥王星的衛(wèi)星查龍(charon)圍繞冥王星做圓周運動的線速度和軌道半徑 ０９崇文一模17.已知地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為，向心力速度大小為，近地衛(wèi)星線速度大小為，向心力速度大小為，地球同步衛(wèi)星線速度大小為，向心加速度大小為，設(shè)近地衛(wèi)星距地面高度不計，同步衛(wèi)星距地面高度約為地球半徑的6倍。則一下結(jié)論正確的是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　?。? ） A 　?。? 　　 C 　　 D ０９西城一模18．宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)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(jīng)過時間5t小球落回原處。已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地 = 1 : 4，地球表面重力加速度為g，設(shè)該星球表面附近的重力加速度為g′，空氣阻力不計。則　　　 　　　　?。? ） A．g′: g = 5 : 1 B．g′: g = 5 : 2 C．M星 : M地 = 1 : 20 D．M星 : M地 = 1 : 80 ０９豐臺一模18．為了研究太陽演化的進程需知太陽的質(zhì)量，已知地球的半徑為R，地球的質(zhì)量為m，日地中心的距離為r，地球表面的重力加速度為g，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T，則太陽的質(zhì)量為 學科（ ）網(wǎng) A． B． C． D． ０９朝陽一模17．正在研制中的“嫦娥三號”，將要攜帶探測器在月球著陸，實現(xiàn)月面巡視、月夜生存等科學探索的重大突破，開展月表地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造、礦物組成和化學成分等探測活動。若“嫦娥三號”在月球著陸前繞月球做勻速圓周運動的周期為T，軌道半徑為R，已知萬有引力常量為G。由以上物理量可以求出 （ ） A．月球的質(zhì)量 B．月球的密度 C．月球?qū)Α版隙鹑枴钡囊? D．月球表面的重力加速度 09東城一模17．近年來，人類發(fā)射的多枚火星探測器已經(jīng)相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅實的基礎(chǔ)。如果火星探測器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為T，則火星的平均密度的表達式為（k為某個常數(shù)） （ ） A． B． C． D． 09海淀一模17．質(zhì)量相等的甲、乙兩顆衛(wèi)星分別貼近某星球表面和地球表面圍繞其做勻速圓周運動，已知該星球和地球的密度相同，半徑分別為R和r，則 （ ） A．甲、乙兩顆衛(wèi)星的加速度之比等于R：r B．甲、乙兩顆衛(wèi)星所受的向心力之比等于1：1 C．甲、乙兩顆衛(wèi)星的線速度之比等于1：1 D．甲、乙兩顆衛(wèi)星的周期之比等于R:r 09石景山一模15．關(guān)于萬有引力定律的表達式，下列說法正確的是 （ ） A．公式中G為引力常量，它是由實驗測得的而不是人為規(guī)定的 B．當兩個物體間的距離R趨近于零時，萬有引力趨近無限大 C．M和m受到的引力總是大小相等，而與M和m的大小無關(guān) D．M和m受到的引力總是大小相等，方向相反，是一對平衡力 09宣武一模192008年我國繞月探測工程“嫦娥一號”取得圓滿成功。已知地球的質(zhì)量M 1約為5.971024kg、其半徑R1約為6.37103km；月球的質(zhì)量M2約為7.361022kg，其半徑R2約為1.74103km，人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9km/s，那么由此估算：月球衛(wèi)星的第一宇宙速度（相對月面的最大環(huán)繞速度）最接近于下列數(shù)值 （ ） A1.7km/s B3.7km/s C5.7km/s D9.7km/s 萬有引力、天體運動 第一部分 1．2010重慶1６月球與地球質(zhì)量之比約為1：80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，他們都圍繞月球連線上某點O做勻速圓周運動。據(jù)此觀點，可知月球與地球繞O點運動生物線速度大小之比約為 A．1：6400 B.1:80 C. 80:1 D:6400:1 【答案】C 【解析】月球和地球繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，則地球和月球的向心力相等。且月球和地球和O始終共線，說明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有 ，所以，線速度和質(zhì)量成反比，正確答案C。 2. 2010天津6探測器繞月球做勻速圓周運動，變軌后在周期較小的軌道上仍做勻速圓周運動，則變軌后與變軌前相比 A.軌道半徑變小 B.向心加速度變小 C.線速度變小 D.角速度變小 答案：A 3. 2010全國卷Ⅱ21已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑的2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為 A．6小時 B. 12小時 C. 24小時 D. 36小時 【答案】B 【解析】地球的同步衛(wèi)星的周期為T1=24小時，軌道半徑為r1=7R1，密度ρ1。某行星的同步衛(wèi)星周期為T2，軌道半徑為r2=3.5R2，密度ρ2。根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律分別有 兩式化簡得小時 【命題意圖與考點定位】牛頓第二定律和萬有引力定律應用于天體運動。 4. 2010江蘇物理62009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，B為軌道Ⅱ上的一點，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有 （A）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的速度小于經(jīng)過B的速度 （B）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的動能小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A 的動能 （C）在軌道Ⅱ上運動的周期小于在軌道Ⅰ上運動的周期 （D）在軌道Ⅱ上經(jīng)過A的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A的加速度 答案：ABC 5． 2010福建14火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目。 假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行的周期，神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運行周期為，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則與之比為 A. B. C. D. 答案：D 6. 2010新課標20太陽系中的8大行星的軌道均可以近似看成圓軌道.下列4幅圖是用來描述這些行星運動所遵從的某一規(guī)律的圖像.圖中坐標系的橫軸是，縱軸是;這里T和R分別是行星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑，和分別是水星繞太陽運行的周期和相應的圓軌道半徑.下列4幅圖中正確的是 兩式相除后取對數(shù)，得：，整理得：，選項B正確。 7．2010北京16一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】赤道表面的 物體對天體表面的壓力為零,說明天體對物體的萬有引力恰好等于物體隨天體轉(zhuǎn)動所需要的向心力，有，化簡得，正確答案為D 。 8. 2010上海物理15月球繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小為，設(shè)月球表面的重力加速度大小為，在月球繞地球運行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為，則 （A） （B） （C） （D） 【解析】 根據(jù)月球繞地球做勻速圓周運動的向心力由地球引力提供，選B。本題考查萬有引力定律和圓周運動。難度：中等。這個題出的好。 9．2010海南物理10火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是 A．火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面小 B．火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長 C．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大 D．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大 【答案】AB 【解析】由得，計算得火星表面的重力加速度約為地球表面的，A正確；由得，公轉(zhuǎn)軌道半徑大的周期長，B對；周期長的線速度小，(或由判斷軌道半徑大的線速度小)，C錯；公轉(zhuǎn)向心加速度，D錯。 10. 2010安徽17 【答案】A 【解析】由于萬有引力提供探測器做圓周運動的向心力，則有；，可求得火星的質(zhì)量和火星的半徑，根據(jù)密度公式得：。在火星表面的物體有，可得火星表面的重力加速度，故選項A正確。 11. 2010全國卷Ⅰ25如右圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速周運動，星球A和B兩者中心之間距離為L。已知A、B的中心和O三點始終共線，A和B分別在O的兩側(cè)。引力常數(shù)為G。 1 求兩星球做圓周運動的周期。 2 在地月系統(tǒng)中，若忽略其它星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B，月球繞其軌道中心運行為的周期記為T1。但在近似處理問題時，常常認為月球是繞地心做圓周運動的，這樣算得的運行周期T2。已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.981024kg 和 7.35 1022kg 。求T2與T1兩者平方之比。（結(jié)果保留3位小數(shù)） 【答案】⑴ ⑵1.01 【解析】 ⑴A和B繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供向心力，則A和B的向心力相等。且A和B和O始終共線，說明A和B有相同的角速度和周期。因此有 ，，連立解得， 對A根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得 化簡得 ⑵將地月看成雙星，由⑴得 將月球看作繞地心做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律得 化簡得 所以兩種周期的平方比值為 一、選擇題 1.（09全國Ⅰ19）天文學家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星。這顆行星的體積是地球的4.7倍，是地球的25倍。已知某一近地衛(wèi)星繞地球運動的周期約為1.4小時，引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,,由此估算該行星的平均密度為 （ D ） A.1.8103kg/m3 B. 5.6103kg/m3 C. 1.1104kg/m3 D.2.9104kg/m3 解析：本題考查天體運動的知識.首先根據(jù)近地衛(wèi)星饒地球運動的向心力由萬有引力提供,可求出地球的質(zhì)量.然后根據(jù),可得該行星的密度約為2.9104kg/m3。 2.（09上海物理8）牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運用嚴密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓 （ AB ） A．接受了胡克等科學家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想 B．根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fm的結(jié)論 C．根據(jù)Fm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進而得出Fm1m2 D．根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小 解析：題干要求“在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中”，牛頓知識接受了平方反比猜想，和物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fm的結(jié)論，而提出萬有引力定律后，后來利用卡文迪許扭稱測量出萬有引力常量G的大小，只與C項也是在建立萬有引力定律后才進行的探索，因此符合題意的只有AB。 3.（09廣東物理5）發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入預定軌道。發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖這樣選址的優(yōu)點是，在赤道附近 （ B ） A．地球的引力較大 B．地球自轉(zhuǎn)線速度較大 C．重力加速度較大 D．地球自轉(zhuǎn)角速度較大 解析：由于發(fā)射衛(wèi)星需要將衛(wèi)星以一定的速度送入運動軌道，在靠進赤道處的地面上 的物體的線速度最大，發(fā)射時較節(jié)能，因此B正確。 4.（09江蘇物理 3）英國《新科學家（New Scientist）》雜志評選出了2008年度世界8項科學之最，在XTEJ1650-500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑約45km，質(zhì)量和半徑的關(guān)系滿足（其中為光速，為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為 （ C ） A． B． C． D．[來源:Z*xx*k.Com] 解析：處理本題要從所給的材料中，提煉出有用信息，構(gòu)建好物理模型，選擇合適的物理方法求解。黑洞實際為一天體，天體表面的物體受到的重力近似等于物體與該天體之間的萬有引力，對黑洞表面的某一質(zhì)量為m物體有：，又有，聯(lián)立解得，帶入數(shù)據(jù)得重力加速度的數(shù)量級為，C項正確。 5.（09廣東理科基礎(chǔ)10）關(guān)于地球的第一宇宙速度，下列表述正確的是 （ A ） A．第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度 B．第一宇宙速度又叫脫離速度 C．第一宇宙速度跟地球的質(zhì)量無關(guān) D．第一宇宙速度跟地球的半徑無關(guān) 解析：第一宇宙速度又叫環(huán)繞速度A對，B錯；根據(jù)定義有 可知與地球的質(zhì)量和半徑有關(guān)，CD錯。 6.（09重慶17）據(jù)報道，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為200Km和100Km，運動速率分別為v1和v2，那么v1和v2的比值為（月球半徑取1700Km） （ C ） A. B. C, D. 7.（09四川15）據(jù)報道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2009HC82。該小行星繞太陽一周的時間為3.39年，直徑2～3千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為 （ A ） A. B. C. D. 解析：小行星和地球繞太陽作圓周運動，都是由萬有引力提供向心力，有＝，可知小行星和地球繞太陽運行軌道半徑之比為R1:R2＝，又根據(jù)V＝，聯(lián)立解得V1:V2＝，已知＝，則V1:V2＝。 8.（09安徽15）2009年2月11日，俄羅斯的“宇宙-2251”衛(wèi)星和美國的“銥-33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。這是歷史上首次發(fā)生的完整在軌衛(wèi)星碰撞事件。碰撞過程中產(chǎn)生的大量碎片可能會影響太空環(huán)境。假定有甲、乙兩塊碎片，繞地球運動的軌道都是圓，甲的運行速率比乙的大，則下列說法中正確的是 （ D ） A. 甲的運行周期一定比乙的長 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. 甲的加速度一定比乙的大 解析：由可知，甲的速率大，甲碎片的軌道半徑小，故B錯；由公式可知甲的周期小故A錯；由于未知兩碎片的質(zhì)量，無法判斷向心力的大小，故C錯；碎片的加速度是指引力加速度由 得，可知甲的加速度比乙大，故D對。 9.（09安徽16）大爆炸理論認為，我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。除開始瞬間外，在演化至今的大部分時間內(nèi)，宇宙基本上是勻速膨脹的。上世紀末，對1A型超新星的觀測顯示，宇宙正在加速膨脹，面對這個出人意料的發(fā)現(xiàn)，宇宙學家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量組成，它們的排斥作用導致宇宙在近段天文時期內(nèi)開始加速膨脹。如果真是這樣，則標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡的關(guān)系， 大致是下面哪個圖像 （ C ） 解析：圖像中的縱坐標宇宙半徑R可以看作是星球發(fā)生的位移x，因而其切線的斜率就是宇宙半徑增加的快慢程度。由題意，宇宙加速膨脹，其半徑增加的速度越來越大。故選C。 P 地球 Q 軌道1 軌道2 10.（09山東18）2008年9月25日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠地點343千米處點火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是 （ BC ） A．飛船變軌前后的機械能相等 B．飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài) C．飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度 D．飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度 解析：飛船點火變軌，前后的機械能不守恒，所以A不正確。飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。飛船在此圓軌道上運動的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運動的周期24小時，根據(jù)可知，飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度，C正確。飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時只有萬有引力來提供加速度，變軌后沿圓軌道運動也是只有萬有引力來提供加速度，所以相等，D不正確。 考點：機械能守恒定律，完全失重，萬有引力定律 提示：若物體除了重力、彈性力做功以外，還有其他力(非重力、彈性力)不做功，且其他力做功之和不為零，則機械能不守恒。 根據(jù)萬有引力等于衛(wèi)星做圓周運動的向心力可求衛(wèi)星的速度、周期、動能、動量等狀態(tài)量。由得，由得，由得，可求向心加速度。 11.（09福建14） “嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中，設(shè)探測器運行的軌道半徑為r，運行速率為v，當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時 （ C ） A.r、v都將略為減小 B.r、v都將保持不變 C.r將略為減小，v將略為增大 D. r將略為增大，v將略為減小 解析：當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時，引力變大，探測器做近心運動，曲率半徑略為減小，同時由于引力做正功，動能略為增加，所以速率略為增大。 12.（09浙江19）在討論地球潮汐成因時，地球繞太陽運行軌道與月球繞地球運行軌道可視為圓軌道。已知太陽質(zhì)量約為月球質(zhì)量的倍，地球繞太陽運行的軌道半徑約為月球繞地球運行的軌道半徑的400倍。關(guān)于太陽和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說法正確的是 （ AD ） A．太陽引力遠大于月球引力 B．太陽引力與月球引力相差不大 C．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等 D．月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異 解析：，代入數(shù)據(jù)可知，太陽的引力遠大于月球的引力；由于月心到不同區(qū)域海水的距離不同，所以引力大小有差異。 13. (09廣東文科基礎(chǔ)59)關(guān)于萬有引力及其應用，下列表述正確的是 （ D ） A．人造地球衛(wèi)星運行時不受地球引力作用 B．兩物體間的萬有引力跟它們質(zhì)量的乘積成反比 C．兩物體間的萬有引力跟它們的距離成反比 D．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球作勻速圓周運動所必須具有的速度，稱為第一宇宙速度 二、非選擇題 14.（09海南物理11）在下面括號內(nèi)列舉的科學家中，對發(fā)現(xiàn)和完善萬有引力定律有貢獻的是 。（安培、牛頓、焦耳、第谷、卡文迪許、麥克斯韋、開普勒、法拉第） 答案：第谷（1分）；開普勒（1分）；牛頓（1分）；卡文迪許 （1分） 評分說明：每選錯1個扣1根，最低得分為0分。 15.（09上海45）小明同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)： 在時間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有 ；自行車騎行速度的計算公式v= . 答案：牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R); 16.（09全國卷Ⅱ26） (21分)如圖，P、Q為某地區(qū)水平地面上的兩點，在P點正下方一球形區(qū)域內(nèi)儲藏有石油，假定區(qū)域周圍巖石均勻分布，密度為；石油密度遠小于，可將上述球形區(qū)域視為空腔。如果沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度（正常值）沿豎直方向；當存在空腔時，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏高。重力加速度在原堅直方向（即PO方向）上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反?！?。為了探尋石油區(qū)域的位置和石油儲量，常利用P點附近重力加速度反常現(xiàn)象。已知引力常數(shù)為G。 （1）設(shè)球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x，求空腔所引起的Q點處的重力加速度反常 （2）若在水平地面上半徑L的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)：重力加速度反常值在與（k>1）之間變化，且重力加速度反常的最大值出現(xiàn)在半為L的范圍的中心,如果這種反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，試求此球形空腔球心的深度和空腔的體積。 答案：（1）；（2）, 解析：本題考查萬有引力部分的知識. （1）如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,則該地區(qū)重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常可通過填充后的球形區(qū)域產(chǎn)生的附加引力………①來計算,式中的m是Q點處某質(zhì)點的質(zhì)量,M是填充后球形區(qū)域的質(zhì)量,……………② 而r是球形空腔中心O至Q點的距離………③ 在數(shù)值上等于由于存在球形空腔所引起的Q點處重力加速度改變的大小.Q點處重力加速度改變的方向沿OQ方向,重力加速度反常是這一改變在豎直方向上的投影………④ 聯(lián)立以上式子得 ,…………⑤ （2）由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分別為……⑥ ……………⑦ 由提設(shè)有、……⑧ 聯(lián)立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的體積分別為 , 17.（09北京22）（16分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。 （1）推導第一宇宙速度v1的表達式； （2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運行周期T。 解析：（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M, 在地球表面附近滿足 得 ① 衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于它受到的萬有引力 ② ①式代入②式，得到 （2）考慮式，衛(wèi)星受到的萬有引力為 ③ 由牛頓第二定律 ④ ③、④聯(lián)立解得 18.（09天津12）（20分）2008年12月，天文學家們通過觀測的數(shù)據(jù)確認了銀河系中央的黑洞“人馬座A*”的質(zhì)量與太陽質(zhì)量的倍數(shù)關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞人馬座A*做橢圓運動，其軌道半長軸為9.50102天文單位（地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑為一個天文單位），人馬座A*就處在該橢圓的一個焦點上。觀測得到S2星的運行周期為15.2年。 （1）若將S2星的運行軌道視為半徑r=9.50102天文單位的圓軌道，試估算人馬座A*的質(zhì)量MA是太陽質(zhì)量Ms的多少倍(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)； （2）黑洞的第二宇宙速度極大，處于黑洞表面的粒子即使以光速運動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛。由于引力的作用，黑洞表面處質(zhì)量為m的粒子具有勢能為Ep=-G(設(shè)粒子在離黑洞無限遠處的勢能為零)，式中M、R分別表示黑洞的質(zhì)量和半徑。已知引力常量G=6.710-11Nm2/kg2，光速c=3.0108m/s，太陽質(zhì)量Ms=2.01030kg，太陽半徑Rs=7.0108m，不考慮相對論效應，利用上問結(jié)果，在經(jīng)典力學范圍內(nèi)求人馬座A*的半徑RA與太陽半徑之比應小于多少（結(jié)果按四舍五入保留整數(shù)）。 答案：（1），（2） 解析：本題考查天體運動的知識。其中第2小題為信息題，如“黑洞”“引力勢能”等陌生的知識都在題目中給出，考查學生提取信息，處理信息的能力，體現(xiàn)了能力立意。 （1）S2星繞人馬座A*做圓周運動的向心力由人馬座A*對S2星的萬有引力提供，設(shè)S2星的質(zhì)量為mS2，角速度為ω，周期為T，則 ① ② 設(shè)地球質(zhì)量為mE，公轉(zhuǎn)軌道半徑為rE，周期為TE，則 ③ 綜合上述三式得 式中 TE=1年 ④ rE=1天文單位 ⑤ 代入數(shù)據(jù)可得 ⑥ （2）引力對粒子作用不到的地方即為無限遠，此時料子的勢能為零?！疤幱诤诙幢砻娴牧Ｗ蛹词挂怨馑龠\動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛”，說明了黑洞表面處以光速運動的粒子在遠離黑洞的過程中克服引力做功，粒子在到達無限遠之前，其動能便減小為零，此時勢能仍為負值，則其能量總和小于零，則有 ⑦ 依題意可知 ， 可得 ⑧ 代入數(shù)據(jù)得 ⑨ ⑩