天体-高一下学期物理人教版（2019）期末计算练习.docx

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1、人教2019版高一物理第二学期期末计算专题 天体1题（2020北京高一期末）一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星到地心的距离为r，已知引力常量G和地球质量M，求：(1)地球对卫星的万有引力大小F；(2)卫星的角速度大小。2题（2021北京市第四十三中学高一期中）已知木星的卫星木卫二的质量为m，木卫二绕木星做匀速圆周运动的轨道半径为r，绕木星运动的周期为T，万有引力常量为G。求木星的质量M。3题（2021全国高三专题练习）天文观测发现：某半径为R的行星有一颗卫星绕其做匀速圆周运动测得卫星到行星中心的距离为r，卫星做匀速圆周运动的周期为T，已知万有引力常量为G.求：（1）该行星的质

2、量和密度；（2）若在此行星表面发射卫星，则发射卫星的最小速度为多少?4题（2020北京101中学高一期末）2016年11月18日13时59分，“神舟十一号”飞船返回舱在内蒙古中部预定区域成功着陆，执行飞行任务的航天员在“天宫二号”空间实验室工作生活30天后，顺利返回祖国，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录，标志着我国载人航天工程空间实验室任务取得重要成果。有同学设想在不久的将来，宇航员可以在月球表面以初速度v0将一物体竖直上抛，测出物体上升的最大高度h。已知月球的半径为R，引力常量为G。请你求出：（1）月球表面的重力加速度大小g；（2）月球的质量M；（3）月球的第一宇宙速度v。5题（2020

3、北京高一期末）某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，地而表面附近的重力加速度为g。请你推导该卫星：(1)运行速度的表达式;(2)运行周期的表达式。6题（2020北京高一期末）一颗人造地球卫星在离地球表面高度h处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径R，地球表面的重力加速度g，引力常量为G。求:(1)地球的质量M及密度；(2)离地球表面高度h处的重力加速度gr；(3)该卫星绕地球运动的线速度v的大小。7题（2019北京高一期末）2013年6月20日上午，王亚平在“天宫一号”中进行了中国载人航天史上的首次太空授课，如图所示，王亚平在失重环境下讲授并展示了弹

4、簧称实验、单摆实验、陀螺实验、水球实验等。为了简化问题便于研究，将“天宫一号”绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图所示），已知这次太空授课的时间为t，“天宫一号”作匀速圆周运动的半径为r，地球质量为M，引力常量为G。(1)求在太空授课的过程中“天宫一号”绕地球运行的线速度大小；(2)求在这次太空授课的时间t内“天宫一号”与地心连线所转过的角度；(3)在太空失重的环境中，请你判断能否用天平测物体的质量，如果能，请说明理由；如果不能，请你简述一个可以测质量的方案。答 案1题【答案】(1) ；(2) .【详解】(1)根据万有引力定律，则地球对卫星的万有引力大小(2)根据可得卫星的角速度大小2题【

5、答案】【详解】木卫二绕木星做圆周运动的向心力等于万有引力，则解得3题【答案】（1）， （2）3题【详解】(1)根据卫星绕行星做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，有：解得行星的质量：行星的质量为，体积联立可得行星的密度：（2）发射速度最小的卫星是贴着行星表面圆周的近地卫星，由万有引力提供向心力，有：结合，联立解得：4题【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据可得月球表面的重力加速度大小（2）根据可得月球的质量 （3）根据可得5题【答案】(1) (2)【详解】(1)设地球质量为M，卫星质量为m，卫星绕地球运行的轨道半径为r根据万有引力定律和牛顿第二定律在地球表面附近的物体由已知条件知r=

6、R+h联立可得(2)由周期公式可得6题【答案】(1)；(2)；(3)【详解】（1）地表时万有引力近似等于重力即解得（2）距离地表处时由解得（3）卫星向心力由万有引力提供解得7题【答案】(1) (2) (3) 利用力传感器测出物体受到的合外力F，由加速度传感器测出物体运动的加速度a，根据牛顿第二定律可得：.【详解】(1)万有引力提供向心力，有： 解得：(2)运行的角速度为：转过的角度为：(3)天平的原理为杠杆原理，即两侧物体的重力的力矩大小相等，因太空失重，因此不会产生重力力矩，因此没法测量；测物体的质量实验方案：利用力传感器测出物体受到的合外力F，由加速度传感器测出物体运动的加速度a，根据牛顿第二定律可得：