1、（2103 安徽）17质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为，其中 G 为引力常量， M 为地球质量。该卫星原来的在半径为 R1 的轨道上pMEr绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为A B C D21()12()R21()GMmR12()GMmR【答案】C【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力： ，22MmvGr故人造地球卫星的动能 ，而引力势能 ，人造21kGmEvrpE地球卫星机械能 E=EP+Ek。由能量守恒定律，因摩擦而产生的热量：代入 R1 和 R2
2、 得：1212()()ppQ。正确选项：C21GMmR（2013 全国） 18“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为 200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为 127 分钟。已知引力常量 G6.6710 11 Nm2/kg2，月球的半径为 1.74103 km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ）A8.110 10 kg B7.410 13 kg C5.410 19 kg D7.410 22 kg【答案】D(2013 福建)13设太阳质量为 M，某行星绕太阳公转周期为 T，轨道可视作半径为 r 的圆。已知万有引力常量为 G，则描述该行星运动的上述物理量满足A B 234r
3、T24rC D332T【答案】A（2013 广东）14如图 3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A甲的向心加速度比乙的小B甲的运行周期比乙的小C甲的角速度比乙大D甲的线速度比乙大【答案】A（2013 四川）4太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581” 运行的行星“Gl-581c”却很值得我们期待。该行星的温度在 0到 40之间，质量是地球的 6 倍，直径是地球的 1.5 倍、公转周期为 13 个地球日。 “Glicsc581”的质量是太阳质量的 0.31 倍。设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做
4、匀速圆周运动，则A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B如果人到了该行星，其体重是地球上的 倍32C该行星与“Glicsc581” 的距离是日地距离的 倍651D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短【答案】B（2013 上海）9小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大 (B)速率变大 (C)角速度变大 (D)加速度变大【答案】A（2013 山东）20双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的
5、匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的 k 倍，两星之间的距离变为原来的 n 倍，DC 运动的周期为A B C DTkn23Tkn3Tkn2kn【答案】B（2013 大纲） 18“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为 200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为 127 分钟。已知引力常量 G6.6710 11 Nm2/kg2，月球的半径为 1.74103 km。利用以上数据估算月球的质量约为（ ）A8.110 10 kg B7.410 13 kg
6、C5.410 19 kg D7.410 22 kg【答案】D（2013 课标卷 1）202012 年 6 月 18 日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下面说法正确的是A为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加C如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用【答案】BC【解析】由于空气阻力的作用，其轨道半径越来越小，速度越来越大。失重并不是物体不受重力
7、，而是对悬挂物的拉力或对支撑物的压力小于自身的重力，D 错误。在圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动时，第一宇宙速度是其最大的环绕速度，A 错误。正确选项 BC（2013 浙江）18如图所示，三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上，设地球质量为 M，半径为 R。下列说法正确的是A地球对一颗卫星的引力大小为 2)(RrGMmB一颗卫星对地球的引力大小为C两颗卫星之间的引力大小为 23rD三颗卫星对地球引力的合力大小为 Gm【答案】BC(2013 课标卷 II)20目 前 ， 在 地 球 周 围 有 许 多 人 造 地 球 卫 星 绕 着 它 运 转 ， 其 中 一 些 卫
8、星 的轨 道 可 近 似 为 圆 ， 且 轨 道 半 径 逐 渐 变 小 。 若 卫 星 在 轨 道 半 径 逐 渐 变 小 的 过 程 中 ， 只 受 到地 球 引 力 和 稀 薄 气 体 阻 力 的 作 用 ， 则 下 列 判 断 正 确 的 是A卫星的动能逐渐减小 B由于地球引力做正功，引力势能一定减小C由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 【答案】BD（2012 福建）16一卫星绕某一行星表面做匀速圆周运动，其线速度大小为 v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N。已
9、知引力常量为 G，则这颗行星的质量为（ ）B，（A） （B ） （C） （D ）mv2GN mv4GN Nv2Gm Nv4Gm（2012 浙江）15如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是 CA太阳对各小行星的引力相同B各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值（2012 全国新课标）21假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地
10、面处的重力加速度大小之比为A B C DR1Rd12)(d2)(dRRrMm21、如图 6 所示，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道 1 上，飞船在轨道 2 上的 (CD)A.动能大B.向心加速度大C.运行周期长D.角速度小(2012 四川)15.今年 4 月 30 日，西昌卫星发射中心的中圆轨道卫星，其轨道半径为 2.8*107m。它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为 4.2*107m）相比 ( B)A.向心力较小 B.动能较大 C.发射速度都是第一宇宙速度 D.角速度较小（2011 江浙） 19.为了探测 X 星球，载着登陆
11、舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1 的圆轨道上运动，周期为 T1，总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2 则A. X 星球的质量为214GrMB. X 星球表面的重力加速度为21TrgXC. 登陆舱在 与 轨道上运动是的速度大小之比为1r2 121rmvD. 登陆舱在半径为 轨道上做圆周运动的周期为2r 312rT答案：AD解析：根据 、 ，可得 、2121MmGrT22mGrT214rMGT，故 A、D 正确；登陆舱在半径为 的圆轨道上运动的向心加速度3221rT1r，此加速度与 X 星球表面的重力加速度并不相等，
12、故 C 错误；根据2114ar，得 ，则 ，故 C 错误。22GMmvrGMr12vrB.（2011 重庆） 21某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过 N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题 21 图所示。该行星与地球的公转半径比为A B C D231()N23()1321()N32()1答案：B 解析：由图可知行星的轨道半径大周期长。每过 N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的 N 分之一，N 年后地球转了 N 圈，比行星多转1 圈，即行星转了 N-1 圈从而再次在日地连线的延长线上。所以行星的周
13、期是 年，根据开普勒第三定律有 则答案是 B。N32rT地 地行 行（2011 四川）17.据报道，天文学家近日发现了一颗距地球 40 光年的“超级地球”，名为“55 Cancri e”，该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的 ，1480母星的体积约为太阳的 60 倍。假设母星与太阳密度相同， “55 Cancri e”与地球均做匀速圆周运动，则“55 Cancri e”与地球的A.轨道半径之比约为 B. 轨道半径之比约为36048326048C.向心加速度之比约为 D. 向心加速度之比约为323答案：B解析：母星与太阳密度相等，而体积约为 60 倍，说明母星的质量是太阳的
14、 60 倍。由万有引力提供向心力可得 ，所以 ，代入数据得轨道半22()MmGrrT3221()TMr母 太 母太径之比约为 ，B 正确；由加速度 可得，加速度之比为 ，326048()ar34608C、D 错误。（2011 全国）19卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为 3.8105km，运行周期约为 27 天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为 3108m/s。 ）A0.1s B0.25s C0.5s D1s答案：B解析：同步卫星和月球都是地球的
15、卫星，r 3T 2，因此同步卫星的轨道半径是地月距离的1/9 约为 42000km，同步卫星离地面高度约为 36000km，电磁波往返一次经历时间约为(3.61072)(3108)s=0.24s（2011 江苏）7一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为 T，速度为v，引力常量为 G，则A恒星的质量为 B行星的质量为32vTG234vGTC行星运动的轨道半径为 D行星运动的加速度为答案：ACD解析：根据 、 得： 、 ,A、C 正确，B22()MmFGrTrvT32vTMGr错误；根据 、 得： ，D 正确。vara（2011 全国新课标卷）19卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为 3.8105km，运行周期约为 27 天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为 3108m/s。 ）A0.1s B0.25s C0.5s D1s答案：B解析：同步卫星和月球都是地球的卫星，r 3T 2，因此同步卫星的轨道半径是地月距离的1/9 约为 42000km，同步卫星离地面高度约为 36000km，电磁波往返一次经历时间约为(3.61072)(3108)s=0.24s
