1、行星的運動測試題1關于行星繞太陽運動的下列說法中正確的是()A所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運動B行星繞太陽運動時太陽位于行星軌道的中心處C離太陽越近的行星的運動周期越長D所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等2把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周，由火星和地球繞太陽運動的周期之比可求得()A火星和地球的質量之比B火星和太陽的質量之比C火星和地球到太陽的距離之比D火星和地球繞太陽運行速度大小之比3設月球繞地球運動的周期為27天，則月球中心到地球中心的距離R1與地球的同步衛星到地球中心的距離R2之比即R1R2為()A31 B91C271 D1814宇宙飛船圍繞太陽在近似圓周的

2、軌道上運動，若其軌道半徑是地球軌道半徑的9倍，則宇宙飛船繞太陽運行的周期是()A3年 B9年C27年 D81年5哈雷彗星繞太陽運動的軌道是比較扁的橢圓，下面說法中正確的是()A彗星在近日點的速率大于在遠日點的速率B彗星在近日點的角速度大于在遠日點的角速度C彗星在近日點的向心加速度大于在遠日點的向心加速度D若彗星周期為75年，則它的半長軸是地球公轉半徑的75倍6某行星繞太陽運行的橢圓軌道如圖2所示，F1和F2是橢圓軌道的兩個焦點，行星在A點的速率比在B點的大，則太陽是位于()AF2 BACF1 DB7太陽系中除了八大行星之外，還有許多也圍繞太陽運行的小行星，其中有一顆名叫“谷神”的小行星，質量為

3、1.001021 kg，它運行的軌道半徑是地球軌道半徑的2.77倍，試求出它繞太陽一周所需要的時間是多少年？8哈雷彗星繞太陽運轉的周期是76年，哈雷彗星離太陽最近的距離是8.91010 m，但它離太陽最遠的距離不能測出試根據開普勒定律計算這個最遠距離(太陽系的開普勒常量k3.3541018 m3/s2)9地球到太陽的距離為水星到太陽距離的2.6倍，那么地球和水星繞太陽運轉的線速度之比是多少？(設地球和水星繞太陽運轉的軌道均為圓軌道)行星的運動測試題參考答案1D所有行星繞太陽運動的軌道都是橢圓，但不是同一軌道，太陽處在橢圓的一個焦點上，故A、B錯所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值

4、都相等，離太陽越近的行星其運動周期越短，故C錯，D對2CD由于火星和地球均繞太陽做圓周運動，由開普勒第三定律有eq f(R3,T2)k，k為常量，又veq f(2R,T)，則可知火星和地球到太陽的距離之比和運行速度大小之比，所以C、D選項正確3B由開普勒第三定律有eq f(Roal(3,1),Toal(2,1)eq f(Roal(3,2),Toal(2,2)，所以eq f(R1,R2)eq r(3,f(Toal(2,1),Toal(2,2)eq r(3,(f(T1,T2)2)eq r(3,(f(27,1)2)eq f(9,1)，選項B正確4C由開普勒第三定律eq f(Roal(3,1),Toa

5、l(2,1)eq f(Roal(3,2),Toal(2,2)得T2(eq f(R2,R1)eq f(3,2).T19eq f(3,2)1年27年，故C項正確5ABC由開普勒第二定律知：v近v遠、近遠，故A、B正確；由a向eq f(v2,r)知a近a遠，故C正確；由開普勒第三定律得eq f(R3,T2)eq f(Roal(3,地),Toal(2,地)，當T75T地時，Req r(3,752)R地75R地，故D錯題目的求解方法應視具體情況而定，由于將地球繞太陽的運動視為圓周運動，因此開普勒第三定律中的半長軸可用地球公轉半徑替代6A根據開普勒第二定律：對任意一個行星來說，行星與太陽的連線在相等時間內

6、掃過相等的面積，因為行星在A點的速率比在B點大，所以太陽位于F2.74.6年8.解析由開普勒第三定律可得T星eq r(f(Roal(3,星),Roal(3,地)T地eq r(2.773)1年4.6年解析：可以根據開普勒第三定律求得軌道半長軸，而后依據幾何關系求得最遠距離設哈雷彗星離太陽的最近距離為R1，最遠距離為R2，則軌道半長軸為aeq f(R1R2,2)根據開普勒第三定律有eq f(a3,T2)k 所以哈雷彗星離太陽最遠的距離是R2eq r(3,8kT2)R1eq r(3,83.3541018763652436002) m8.91010 m5.31012 m.答案：5.31012 m9.解

7、析：設地球繞太陽運轉的線速度為v1，水星繞太陽運轉的線速度為v2，則有：v1eq f(2r1,T1)，v2eq f(2r2,T2) 那么eq f(v1,v2)eq f(r1T2,r2T1) 根據開普勒第三定律有：eq f(T2,T1)eq r(f(roal(3,2),roal(3,1) 聯立兩式可得 eq f(v1,v2)eq r(f(r2,r1)eq r(f(1,2.6)0.62. 答案：0.62太陽與行星間的引力測試題一1行星之所以繞太陽運行，是因為()A行星運動時的慣性作用B太陽是宇宙的控制中心，所有星體都繞太陽旋轉C太陽對行星有約束運動的引力作用D行星對太陽有排斥力作用，所以不會落向太

8、陽2關于太陽與行星間的引力，下列說法中正確的是()A由于地球比木星離太陽近，所以太陽對地球的引力一定比對木星的引力大B行星繞太陽沿橢圓軌道運動時，在近日點所受引力大，在遠日點所受引力小C由FGeq f(Mm,r2)可知，Geq f(Fr2,Mm)，由此可見G與F和r2的乘積成正比，與M和m的乘積成反比D行星繞太陽運動的橢圓軌道可近似看作圓形軌道，其向心力來源于太陽對行星的引力3人造衛星繞地球做勻速圓周運動，衛星所受萬有引力F與軌道半徑r的關系是()AF與r成正比 BF與r成反比CF與r2成正比 DF與r2成反比4兩個行星的質量分別為m1和m2，它們繞太陽運行的軌道半徑分別是r1和r2，若它們只

9、受太陽引力的作用，那么這兩個行星的向心加速度之比為()A1 B.eq f(m2r1,m1r2)C.eq f(m1r2,m2r1) D.eq f(roal(2,2),roal(2,1)5.對太陽系的行星，由公式veq f(2r,T)，Feq f(42mr,T2)，eq f(r3,T2)k可以得到F_，這個公式表明太陽對不同行星的引力，與_成正比，與_成反比6已知太陽光從太陽射到地球需要500 s，地球繞太陽的公轉周期約為3.2107 s，地球的質量約為61024 kg，求太陽對地球的引力為多大？(答案只需保留一位有效數字)太陽與行星間的引力測試題一參考答案1C慣性應使行星沿直線運動，A錯太陽不是

10、宇宙的中心，并非所有星體都繞太陽運動，B錯行星繞太陽做曲線運動，軌跡向太陽方向彎曲，是因為太陽對行星有引力作用，C對行星之所以沒有落向太陽，是因為引力提供了向心力，并非是對太陽有排斥力，D錯2BD3D衛星圍繞地球做勻速圓周運動時，向心力由萬有引力提供，此時衛星與地球間的距離即為衛星的軌道半徑，由太陽與行星間的引力Feq f(GMm,r2)可知，D正確4D設行星m1、m2的向心力分別是F1、F2，由太陽、行星之間的作用規律可得：F1eq f(m1,roal(2,1)，F2eq f(m2,roal(2,2)，而a1eq f(F1,m1)，a2eq f(F2,m2)，故eq f(a1,a2)eq f

11、(roal(2,2),roal(2,1)，D項正確5.eq f(42km,r2)行星的質量行星和太陽間距離的二次方631022 N解析F引F向mR2mReq f(42,T2)，又Rct(c為光速)，得F引eq f(42mct,T2)eq f(43.142610243108500,(3.2107)2) N31022 N.太陽與行星間的引力測試題二1行星繞恒星的運動軌道是圓形，它的運行周期T的平方與軌道半徑r的立方之比為常數，即=k，此常數k的大小（ ）A.只與恒星的質量有關 B.只與行星的質量有關C.與行星和恒星的質量都有關 D.與行星和恒星的質量都無關2有一行星，質量是地球質量的2倍，軌道半徑

12、也是地球軌道半徑的2倍，那么下列說法正確的是（ ）A.由v=r可知,行星的速度是地球速度的2倍B.由F=m可知，行星所需的向心力與地球所需向心力相同C.由G=m可知，行星的速度是地球速度的D.由F=G和F=ma可知，行星的向心加速度是地球向心加速度的3要使太陽對某行星的引力減小到原來的1/4，下列辦法不可采用的是（ ）A.使兩物體的質量各減小一半，距離不變B.使其中一個物體的質量減小到原來的1/4，距離不變C.使兩物體間的距離增為原來的2倍，質量不變D.距離和質量都減為原來的1/44兩顆行星的質量分別為m1和m2，它們繞太陽運動的軌道半長軸分別為R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，求它

13、們繞太陽運動的周期之比為多少？5下列有關行星運動的說法中，正確的是（ ）A.由=可知，行星軌道半徑越大，角速度越小B.由a=r2可知，行星軌道半徑越大，行星的加速度越大C.由a=可知，行星軌道半徑越大，行星的加速度越小D.由G=m可知，行星軌道半徑越大，線速度越小6若兩顆行星的質量分別為M和m，它們繞太陽運行的軌道半徑分別為R和r，則它們的公轉周期之比為 （ ）A. B. C. D.7若兩顆繞太陽運行的行星的質量分別為m1和m2，它們繞太陽運行的軌道半徑分別為r1和r2，則它們的向心加速度之比為（ ）A.11 B.m2r1m1r2C.(m1r22)(m2r12) D.r22r128.(2006

14、江蘇鹽城調研，7)海王星是繞太陽運動的一顆行星，它有一顆衛星叫海衛1.若將海王星繞太陽的運動和海衛1繞海王星的運動均看作勻速圓周運動，要計算海王星的質量，只要知道（引力常量G為已知量）（ ）A.海王星繞太陽運動的周期和半徑B.海衛1繞海王星運動的周期和半徑C.海衛1繞海王星運動的周期D.海衛1繞海王星運動的半徑和向心加速度太陽與行星間的引力測試題二答案：1A 2CD 3D 4由開普勒行星運動的第三定律：，可得：=8，即T1T2=81. 答案：T1T2=81 5解析：從行星的運動學規律有=k，從動力學規律有G=mr2，所以D正確.=,a=r2,a=都不是反映行星的運動規律，它們是說明各物理量的關

15、系，并不能說明行星的運動規律,所以A、B、C均錯.解答此類問題的關鍵在于抓住天體運動規律的本質萬有引力全部提供向心力：G=mr2.對不同的問題選用不同的表達式進行分析.答案：D6解析：根據牛頓第二定律得：G=mr2，又T=，聯立可得：T=，則它們的公轉周期之比為：. 答案：B7解析：根據牛頓第二定律和萬有引力公式可得：G=ma，得：a=，則，正確選項為D.答案：D8思路分析：海王星繞太陽做圓周運動過程中，由G=m海R1（)2可知：只能求出太陽的質量.同理可知：G=m衛a向=m衛R2（)2,可知B、D正確.答案：BD萬有引力理論的成就測試題一1若知道太陽的某一顆行星繞太陽運轉的軌道半徑為r，周期

16、為T，引力常量為G，則可求得()A該行星的質量 B太陽的質量 C該行星的平均密度 D太陽的平均密度2有一星球的密度與地球的密度相同，但它表面處的重力加速度是地面表面處重力加速度的4倍，則該星球的質量將是地球質量的()A.eq f(1,4) B4倍 C16倍 D64倍3火星直徑約為地球直徑的一半，質量約為地球質量的十分之一，它繞太陽公轉的軌道半徑約為地球繞太陽公轉半徑的1.5倍根據以上數據，下列說法中正確的是()A火星表面重力加速度的數值比地球表面小 B火星公轉的周期比地球的長C火星公轉的線速度比地球的大 D火星公轉的向心加速度比地球的大4若有一艘宇宙飛船在某一行星表面做勻速圓周運動，設其周期為

17、T，引力常量為G，那么該行星的平均密度為()A.eq f(GT2,3) B.eq f(3,GT2) C.eq r(f(GT2,4) D.eq r(f(4,GT2)5為了對火星及其周圍的空間環境進行監測，我國預計于2011年10月發射第一顆火星探測器“螢火一號”假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2.火星可視為質量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉影響，引力常量為G.僅利用以上數據，可以計算出()A火星的密度和火星表面的重力加速度B火星的質量和火星對“螢火一號”的引力C火星的半徑和“螢火一號”的質量D火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力6設地球半

18、徑為R，a為靜止在地球赤道上的一個物體，b為一顆近地繞地球做勻速圓周運動的人造衛星，c為地球的一顆同步衛星，其軌道半徑為r.下列說法中正確的是()Aa與c的線速度大小之比為eq r(f(r,R) Ba與c的線速度大小之比為eq r(f(R,r)Cb與c的周期之比為eq r(f(r,R) Db與c的周期之比為eq f(R,r)eq r(f(R,r)72008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動任務，他的第一次太空行走標志著中國航天事業全新時代的到來“神舟七號”繞地球做近似勻速圓周運動，其軌道半徑為r，若另有一顆衛星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑為2r，則可以確定()A衛星與“神舟

19、七號”的加速度大小之比為14B衛星與“神舟七號”的線速度大小之比為1eq r(2)C翟志剛出艙后不再受地球引力D翟志剛出艙任務之一是取回外掛的實驗樣品，假如不小心實驗樣品脫手，則它將做自由落體運動8一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，若由于天體自轉使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉周期為()A.eq blc(rc)(avs4alco1(f(4,3G)eq f(1,2) B.eq blc(rc)(avs4alco1(f(3,4G)eq f(1,2) C.eq blc(rc)(avs4alco1(f(,G)eq f(1,2) D.eq blc(rc)(avs4a

20、lco1(f(3,G)eq f(1,2)9如圖1所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運動的人造衛星，它們距地面的高度分別是R和2R(R為地球半徑)下列說法中正確的是()Aa、b的線速度大小之比是eq r(2)1Ba、b的周期之比是12eq r(2)Ca、b的角速度大小之比是3eq r(6)4Da、b的向心加速度大小之比是9410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XTEJ1650500雙星系統中發現的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑R約為45 km，質量M和半徑R的關系滿足eq f(M,R)eq f(c2,2G)(其中c為光速，G為引力常量)，則

21、該黑洞表面重力加速度的數量級為()A108 m/s2B1010 m/s2 C1012 m/s2 D1014 m/s211.土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒，其繞土星的運動可視為圓周運動其中有兩個巖石顆粒A和B與土星中心的距離分別為rA8.0104 km和rB1.2105 km，忽略所有巖石顆粒間的相互作用(結果可用根式表示)(1)求巖石顆粒A和B的線速度之比(2)土星探測器上有一物體，在地球上重為10 N，推算出它在距土星中心3.2105 km處受到土星的引力為0.38 N已知地球半徑為6.4103 km，請估算土星質量是地球質量的多少倍？12中子星是恒星演化過程中的一種可能結果，它的密度很大

22、現有一中子星，觀測到它的自轉周期為Teq f(1,30) s問該中子星的最小密度應是多少才能維持該星體的穩定，不致因自轉而瓦解？(計算時星體可視為均勻球體，萬有引力常量G6.671011m3/(kgs2)萬有引力理論的成就測試題一參考答案1B 2D由Geq f(Mm,R2)mg得Meq f(gR2,G)，eq f(M,V)eq f(f(gR2,G),f(4,3)R3)eq f(3g,4GR) 所以Req f(3g,4G)，則eq f(R,R地)eq f(g,g地)4根據Meq f(gR2,G)eq f(4g地(4R地)2,G)eq f(64g地Roal(2,地),G)64M地，所以D項正確3A

23、B由Geq f(Mm,R2)mg得gGeq f(M,R2)，計算得火星表面的重力加速度約為地球表面的eq f(2,5)，A正確；由Geq f(Mm,r2)m(eq f(2,T)2r得T2eq r(f(r3,GM)，公轉軌道半徑大的周期長，B對；周期長的線速度小(或由veq r(f(GM,r)判斷軌道半徑大的線速度小)，C錯；公轉向心加速度aGeq f(M,r2)，D錯4B設飛船的質量為m，它做勻速圓周運動的半徑為行星半徑R，則Geq f(Mm,R2)m(eq f(2,T)2R，所以行星的質量Meq f(42R3,GT2)，行星的平均密度eq f(M,f(4,3)R3)eq f(f(42R3,G

24、T2),f(4,3)R3)eq f(3,GT2)，B項正確5A設火星質量為M，半徑為R，“螢火一號”的質量為m，則有Geq f(Mm,(Rh1)2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(2,T1)2(Rh1)Geq f(Mm,(Rh2)2)meq blc(rc)(avs4alco1(f(2,T2)2(Rh2)聯立兩式可求得M、R，由此可進一步求火星密度，由于mgeq f(GMm,R2)，則geq f(GM,R2)，顯然火星表面的重力加速度也可求出，正確答案為A.6D物體a與同步衛星c角速度相等，由vr可得，二者線速度之比為eq f(R,r)，選項A、B均錯誤；而b、c均為衛星，由T2

25、eq r(f(r3,GM)可得，二者周期之比為eq f(R,r)eq r(f(R,r)，選項C錯誤，D正確7AB根據aeq f(GM,r2)，可知a1a214，故A正確；根據v eq r(f(GM,r)，可知v1v21eq r(2)，故B正確；根據萬有引力定律，翟志剛不論是在艙里還是在艙外，都受地球引力的作用，故C錯；樣品脫手時具有和人同樣的初速度，并不會做自由落體運動，故D錯8D物體隨天體一起自轉，當萬有引力全部提供向心力使之轉動時，物體對天體的壓力恰好為零，則Geq f(Mm,R2)meq f(42,T2)R，又eq f(M,f(4,3)R3)，所以Teq blc(rc)(avs4alco

26、1(f(3,G)eq f(1,2)，D正確9CD根據Geq f(Mm,r2)meq f(v2,r)得 veq r(f(GM,r)，eq f(va,vb)eq r(f(3R,2R) eq f(r(6),2). 根據eq f(GMm,r2)meq f(42,T2)r，得Teq r(f(42r3,GM)，eq f(Ta,Tb) eq r(f(2R,3R)3)eq f(2 r(6),9) eq f(a,b)eq f(Tb,Ta)3 eq r(6)4. 根據aneq f(F萬,m)eq f(GM,r2)，得 eq f(ana,anb)(eq f(3R,2R)2eq f(9,4).10C可認為黑洞表面物體

27、的重力等于萬有引力，即mgeq f(GMm,R2)，即geq f(GM,R2)，將eq f(M,R)eq f(c2,2G)代入上式得geq f(c2,2R)eq f(3108)2,245103) m/s211012 m/s2.11(1)eq f(r(6),2)(2)95解析(1)萬有引力提供巖石顆粒做圓周運動的向心力，所以有Geq f(Mm,r2)mv2/r.故veq r(f(GM,r)所以eq f(vA,vB)eq r(f(rB,rA)eq r(f(1.2105 km,8.0104 km)eq f(r(6),2).(2)設物體在地球上重為G地，在土星上重為G土，則由萬有引力定律知：G地Geq

28、 f(M地m,Roal(2,地)，G土Geq f(M土m,Roal(2,土)又F萬Geq f(M土m,r2)，故G土Req oal(2,土)F萬r2所以eq f(M土,M地)eq f(G土Roal(2,土),G地Roal(2,地)eq f(F萬r2,G地Roal(2,地)eq f(0.38(3.2105)2,10(6.4103)2)95.121.271014 kg/m3解析考慮中子星赤道處一小塊物體，只有當它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉所需的向心力時，中子星才不會瓦解設中子星的密度為，質量為M，半徑為R，自轉角速度為，位于赤道處的小塊物體質量為m，則有eq f(GMm,R2)m2R，eq f(2,T)，Meq f(4,3)R3 由以上各式得eq f(3,GT2) 代入數據解得1.271014 kg/m3點評因中子星自轉的角速度處處相同，據Geq f(Mm,R2)m2R知，只要赤道上的物體不做離心運動，其他位置上的物體就會處于穩定狀態，中子星就不會瓦解萬有引力理論的成就測試題二1、兩顆行星A和B各有一顆衛星a和b，衛星軌道接近各自的行星表面，如果兩行星質量之比為MA/MB=p，兩