天體運動：不同軌道上天體運動速度比較學(xué)習資料

1、天體運動：不同軌道 上天體運動速度比較精品資料天體運動：不同軌道上天體運動速度的比較方法一:離心運動要加速，向心運動要減速。方法二：天體運行規(guī)律：半徑r越大，周期T越大，線速度V越小，角速度 越小。方法三：周期或者角速度相同，則有 V= wr,r越大，v越大。1 .如圖所示，從地面上 A點發(fā)射一枚遠程彈道導(dǎo)彈，在引力作用下，沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標 B, C為軌道的遠地點，距地面高度為ho已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為 M引力常量為 G,設(shè)距地面高度為 h的圓軌道上衛(wèi)星運動周 期為Too下列結(jié)論正確的是（）: GM +A.導(dǎo)彈在C點的速度大于B.導(dǎo)彈在C點的加速度等于R+人/C.距離地面

2、高度為 h的圓軌道上衛(wèi)星在 c點引力等于導(dǎo)彈沿 ACB在C點的引力D導(dǎo)彈從A點運動到B點的時間一定小于 T02 .（多選）（2015 黃安模擬）如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星.關(guān)于 a、b、c做勻速圓周運動的說法中正確的是（）a受重力、b、c兩星不受重A.地王對b、c兩星的萬有引力提供了向心力，因此只有B.周期關(guān)系為Ta = Tc>TbC.線速度的大小關(guān)系為 VaVVcVVbD.向心加速度的大小關(guān)系為aa>ab>ac3 .（多選）如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設(shè)月球半徑為 R,月球表面的重力加速度為g0.飛船在半

3、徑為4R的圓形軌道I上運動，到達軌道的A點時點火變軌進入橢圓軌道H,到達軌道的近月點B時，再次點火進入近月軌道田繞月做圓周運動，則（）A.飛船在軌道m(xù)的運行速率大于，g°RB,飛船在軌道I上運行速率小于在軌道H上B處的速率僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝2精品資料C.飛船在軌道I上的重力加速度小于在軌道H上B處重力加速度D.飛船在軌道I、軌道加上運行的周期之比為 4 ： 14 .（單選）研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22 小時。假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其它條件都不變，則未來與現(xiàn)在相 比（）A.地球的第一宇宙速度變小B .地球赤道處的重力加速度

4、變小C.地球同步衛(wèi)星距地面的高度變小D .地球同步衛(wèi)星的線速度變小5 .（單選）雙星系統(tǒng)是指由兩顆彼此靠得很近的星體組成的系統(tǒng)，通過哈勃太空 望遠鏡拍攝到的天狼星A 和天狼星B 是一個雙星系統(tǒng)，它們在彼此間的 萬有引力作用下繞重心連線上的某點做勻速圓周運動，天狼星A 的質(zhì)量是天狼星B 的匕 倍，其中匕:1 ,則下列結(jié)論正確的是（）A.天狼星A 和天狼星B 的角速度大小之比為I；/B.天狼星A 和天狼星B 的線速度大小之比為1；C.天狼星A 和天狼星B 的加速度大小之比為b ：1|D.天狼星A 和天狼星B 的公共圓心不在質(zhì)心連線上天體運動追及相遇問題方法：角速度大比角速度小的多跑一圈6 （多選）

5、.水星或金星運行到地球和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”.已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天，若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道，理論計算得到水星相鄰兩次凌日的時間間隔為116天，金星相鄰兩次凌日的時間間隔為 584天，則下列判斷合理的是（）僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝3精品資料A.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍B.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6 倍C.金星的軌道半徑大約是水星的3倍D.實際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角，所以水星或金星相鄰兩次凌日的實際時間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù)7 .（多選）（2014 全國卷新課標I

6、 19）太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一 方向繞太陽做圓周運動.當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為 “行星沖日”.據(jù)報道，2014年各行星沖 日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8 月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日.已知地球及各地外行星繞太陽運 動的軌道半徑如下表所示.則下列判斷正確的是（）地球火星木星土 星天王星海土星軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都會出現(xiàn)沖日現(xiàn)象.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半D.地外行星中，海王星相鄰兩次

7、沖日的時間間隔最短8 .（單選）某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓.每過N年，該行星會運.v-rA (+1j.y行到日地連線的延長線上，如圖所示.該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為（僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝4精品資料9.如圖所示，工是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星F的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為近,已知地球半徑為我,地球自轉(zhuǎn)角速度為4,地球表面的重力加速度為 心。（1）求衛(wèi)星B的運行周期；（2）若衛(wèi)星方繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向同，某時刻工、刀兩衛(wèi)星相距最近（°、3、衛(wèi)在同一直線上），則至少過多長時間，他們再一次相距最近?1.答案BDC.質(zhì)量未知，故引力不相等3.飛船H上

8、運行 軍設(shè)為mg工解昔7將娟。笑二所荏點做勻直圖用運劭的遮震“巴色.因為做梢國運電，變點1網(wǎng)蚌在通上耳衽逢*t而 5 H ±#事內(nèi)* 出1 方有口、根據(jù)開普勒第三定律，嗎=仃，橢圄軌道的半長觸小于圓軌道的半隹，斫以楠房的周期小于國的周期，的以期/叢點A運動到E點的時閭一起小于一故D正誦.故送BCD.<7.Vf在軌道 時的速V,由22一 2* . 一 一 ， ._ mM V1 mM V3V= goR,選項A錯誤；設(shè)飛船在軌道I、W上運仃速率分別為V1、V3,由G 4r 2 = m4R口 GR = mR,解得V咔，得GM可見V3>V1；設(shè)軌道口上的B點速度為vb,飛船在B點由

9、軌道皿變軌到軌道口為離心運動，則 要 mR,即vb>AGM 則Vb> V3>V1,選項 B正確；由mg=得 g=G2M由Pa>b,則gA<gB,選項 C正確；由 G4mM2 = m2x4 R和G1* m 2R解得Ti : T3 = 8 ： 1 ,選項D錯誤. R I3T34.試題分析：同步衛(wèi)星的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律=- =-廣丁一 可知，同步衛(wèi)星的周期越大，軌道半徑越大，所以地球自轉(zhuǎn)變慢后，同步衛(wèi)星需要在更高的軌道上運行，而此時萬有引力減小，線速度減小,C、錯誤，D正確。由于地球的質(zhì)量，半徑均不變，故地球表面的萬有引力不變，加速度

10、，第一宇宙速度均不變,A, B錯誤。1.L , A錯；二者的向心力大小之比5.雙星系統(tǒng)由彼此之間的萬有引力提供各自圓周運動的向心力，二者角速度大小之比為為11，D錯；由牛頓第二定律知二者的加速度大小之比為l:b , C錯；根據(jù)窗二G二友 。二城 知i _，_ 1% 出吞，B對。斜t = 2兀6.解析 水星相鄰兩次凌日的時間間隔為 t =116天，設(shè)水星的周期為 Ti,則有：11 12，代入數(shù)據(jù)解得 干88天,可知地球公轉(zhuǎn)周期大約是水星的4倍，故A錯誤；金星相鄰兩次凌日的時間間隔為584天，設(shè)金星的周期為 T3,則有：僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝5精品資料2支t32支T2t=2無

11、，代入數(shù)據(jù)解得T225天，可知地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍，故B正確；根據(jù)之m)2,得r=:牌因為水星的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的。.4倍，則水星的軌道半徑大約是金星的0.5倍，故C錯誤；由所給資料，若運行軌道平面不存在夾角，那么行星凌日間隔時間會與理論時間一致，而實際與理論不同，故運行軌道平面必然存在夾角，故 D正確.r 地= 1.0 AU ,公3 , T地二”3年，根據(jù)相遇7解析： 本題以“行星沖日”為背景考查了圓周運動的相遇問題.由題意可知地球的軌道半徑3轉(zhuǎn)周期T地=1年.AU公轉(zhuǎn)周期T地=1年.由開普勒第三定律)=k可知T行I 2 、一 a e時轉(zhuǎn)過的角度N差 40=2門n及3=7-可

12、知相鄰沖日時間間隔為t,則早一午T1地T行一T®,又t火=小刀年，t木=寸5T年,t 土=ysT年，T代入上式得t >1年，故選項A錯誤；木星沖日時間間隔t木=X532/5T-1年<2年，所以選項B正確；由以上公式計算t 土w2t天，t海最小，選項C錯誤，選項D正確.8.9.A、B兩顆行星做勻速圓Mm4不口一r 二桁y周運動，由萬有引力提供向心力r => 7 = 2 兀；GM ,因此Ti<T2?？梢姰攁運動完一周時，B還沒有達到一周，但是要它們的相距最近，只有 A、B行星和恒星M的連線再次在一條直線上，且A B在同側(cè)，從 角度看，在相同時間內(nèi)，A比B多轉(zhuǎn)了 2

13、n；如果A、B在異側(cè)，則它們相距最遠，從角度看，在相同時間內(nèi)，A比B2不多轉(zhuǎn)了冗。所以再次相距最近的時間3,由工2開 2燈片與匕必=開=匕=由工 石町F沅 口電£ = 2汽=八=JTT5 1XAJAJ J A辦辦“r ；第一次相距最遠的時間t2,僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝6精品資料?方法：角速度大比角速度小的多跑一圈? 6 （多選）.水星或金星運行到地球和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星凌日”.已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天，若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道，理論計算得到水星相鄰兩次凌日的時間間隔為 116天，金星相鄰兩次凌日

14、的時間間隔為584天，則下列判斷合理的是 （）? A.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍 B.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍? C.金星的軌道半徑大約是水星的3倍? D.實際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角，所以水星或金星相鄰兩次凌日的實際 時間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù)22tt = 2兀? 6.解析 水星相鄰兩次凌日的時間間隔為t = 116天，設(shè)水星的周期為 Ti,則有：12 ，代入數(shù)據(jù)解得"88天，可知地球公轉(zhuǎn)周期大約是水星的4倍，故A錯誤；僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除謝謝7精品資料2 2 2支t tT3t T2t? 金星相鄰兩次凌日的時間間隔為584天，設(shè)

15、金星的周期為 飛，則有：=2兀，代入數(shù)據(jù)Mm ,2 兀、23根據(jù) Gr2 = mr(-T-) , r =解得T3=225天，可知地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍，故B正確；GM.,因為水星的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的0.4倍，則水星的軌道半4徑大約是金星的0.5倍，故C錯誤;由所給資料，若運行軌道平面不存在夾角，那么行星凌日間隔時間會與理論時間一致，而實際與理 論不同，故運行軌道平面必然存在夾角，故 D正確.7.（多選）（2014 全國卷新課標I 19）太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動.當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”

16、.據(jù)報道，2014年各行星沖日時間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日;5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日.已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表所示.則下列判斷正確的是（）? A.各地外行 星每年都會 出現(xiàn)沖日現(xiàn)象地球火星木星土 星天王星海土星軌道半徑（AU）1.01.55.29.51930.在2015年內(nèi)一定會出現(xiàn)木星沖日B? C.天王星相鄰兩次沖日的時間間隔為土星的一半? D.地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時間間隔最短?7解析： 本題以“行星沖日”為背景考查了圓周運動的相遇問題.由題意可知地球的軌道半徑地= 1.0 AU ,公轉(zhuǎn)周期丁地=1年.

17、? 由開普勒第三定律 *=k可知T行=、？ 3 - T地=后年，根據(jù)相遇時轉(zhuǎn)過的角度之差12r 地2n兀及3可知相鄰沖日時間間隔為J則箏專 f兀,即t=N=>火=#.53年,T木=返天年，T 土 = 9P年，T天=i?年，T海= J303年，代入上式得 t>1年,故選項A錯誤；木星沖日時間間隔5.2 3年V2年，所以選項 B正確；由以上公式計算 t 土天）t海最小，選項C錯誤，選項D正確.?8.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓.每過 N年，該行星會運行到日地連線的延長線上,如圖所示.該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比為（）)'僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝8精品資

18、料8.9.分析與解答：A、B兩顆行星做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力r => 7 =,因此Ti<T20可見當A運動完一周時，B還沒有達到一周，但是要它們的相距最近，只有 A B行星和恒星M的連線再次在一條直線上，且 A B在 同側(cè)，從角度看，在相同時間內(nèi)，A比B多轉(zhuǎn)了 2冗；如果A B在異側(cè)，則它們相距最遠， 從角度看，在相同時間內(nèi)，A比B多轉(zhuǎn)了冗。所以再次相距最近的時間tb由2界2五n十四h3 = 2K = % =4 ；第一次相距最遠的時間t2,由如果在問題中把“再次”或“第一次”這樣的詞去掉,那么結(jié)果如何?超失重問題 1.某物體在地面上受到的重力為16。卅，將它放置在衛(wèi)星中

19、，在衛(wèi)星以加速度1Q = g2隨火箭加速上升的過程中，當物體與衛(wèi)星中的支持物的相互壓力為9。兇時，求此時衛(wèi)星距地球表面有多遠？（地球半徑R = 6.4x10，” g取10圾/一）例：分析：物體具有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，物體對支持物的壓力大于自身實際 重力；而由于高空重力加速度小于地面重力加速度，同一物體在高空的實際重力又小于在地 面的實際重力。僅供學(xué)習與交流，如有侵權(quán)請聯(lián)系網(wǎng)站刪除 謝謝9精品資料a v物體解：如圖，設(shè)此時火箭離地球表面的高度為 貨，火箭上物體對支持物的壓力為 與， 受到的重力為F根據(jù)超、失重觀點有7 、+二可得而由90-15x1x10% 542Mm-16=吵（濯/）16（區(qū)十內(nèi)）可知:h= 旦氏-衣=3五=3x64x11 = L9