高考物理总复习练习：第12课天体运动Word版含解析.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学第 12 课天体运动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r31T21r32T22，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 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GMmr2mg，解得 Mgr2G可以计算出地球的质量，故 A 项正确，不符合题意。已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据v2 rT可计算出卫星的轨道半径 rvT2，万有引力提供向心力有GMmr2m 42rT2，可求出地球质量Mv3T2G，故 B 项正确，不符合题意。已知月球绕地球运动的周期和半径，根据GMmr2m 42rT2得地球的质量为M42r3GT2，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GMmr2m 42rT2，小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学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。b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.GMT2GMT242R3B.GMT2GMT242R3C.GMT242R3GMT2D.GMT242R3GMT2答案：A 解析：物体在南极受到的万有引力等于重力，重力等于支持力，则有FNGMmR2，在赤道上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 GMmR2FNm42T2R，联立以上二式，解得FNFNGMT2GMT242R3，故 A 项正确。c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()A94B6 1C32D1 1 答案：A 解析设地球质量为M，半径为R，月球质量为M，半径为R。已知MM81，RR4，根据万有引力等于重力有GMmR2mg，解得gGMR2，则地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比gg8116。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h12gt212gt2，s月vt，s地vt，联立以上三式，解得s月s地9 4，故 A 项正确。小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学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r1m2m1m2LDm1的运行速度为v1Gm21()m1 m2L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 Gm1m2L2m12r1，对 m2有 Gm1m2L2m22r2，且 L r1 r2，v1 r1，联立以上各式解得r1m2m1m2L，v1Gm22（m1 m2）L，故 C 项正确，D 项错误。