格物学 力学万有引力定律的常见应用

天体中的相遇问题-万有引力定律的常见应用知识点课后进阶选择题自测题答案-河南省等高中物理,平均正确率40.0%

2025-08-11
天体中的相遇问题-万有引力定律的常见应用知识点课后进阶选择题自测题答案-河南省等高中物理,平均正确率40.0%
1、['天体中的相遇问题', '开普勒行星运动定律']

正确率19.999999999999996%svg异常

A

A.$${{7}}$$次

B.$${{8}}$$次

C.$${{9}}$$次

D.$${{1}{4}}$$次

2、['天体中的相遇问题', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%svg异常

D

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

3、['天体中的相遇问题']

正确率40.0%人教版高中物理教材必修$${{2}}$$中介绍,亚当斯通过对行星$${{“}}$$天王星$${{”}}$$的长期观察,发现其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离,且每隔时间$${{t}}$$发生一次最大的偏离.亚当斯利用牛顿发现的万有引力定律对观察数据进行计算,认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星(后命名为海王星$${{)}}$$,它对天王星的万有引力引起其轨道的偏离.设海王星运动轨道与天王星在同一平面内,且与天王星的绕行方向相同,天王星的运行轨道半径为$${{R}}$$,周期为$${{T}}$$.利用上述三个物理量能推导出海王星绕太阳运行的圆轨道半径是$${{(}{)}}$$

C

A.$$3 ( \frac{t-T} {t} )^{2} \, R$$

B.$$\frac{t} {t-T} R$$

C.$$3 ( \frac{t} {t-T} )^{2} R$$

D.$$3 \frac{t^{2}} {t-T} R$$

4、['环绕天体运动参量的分析与计算', '第二宇宙速度和第三宇宙速度', '天体中的相遇问题']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{6}}$$年$${{1}{0}}$$月$${{2}{3}}$$日早上,天宫二号空间实验室上搭载的伴飞一颗小卫星(伴星)在太空中成功释放,并且对天宫二号和神舟十一号组合体进行了第一次拍照.$${{“}}$$伴星$${{”}}$$经调整后,和$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$一样绕地球做匀速圆周运动.但比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$离地面稍高一些,那么(

D

A.$${{“}}$$伴星$${{”}}$$的运行周期比$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$稍小一些

B.从地球上发射一颗到$${{“}}$$伴星$${{”}}$$轨道运动的卫星,发射速度要大于$$1 1. 2 k m / s$$

C.在同一轨道上,若后面的卫星一旦加速,将与前面的卫星相碰撞

D.若伴星失去动力且受阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与$${{“}}$$天宫二号$${{”}}$$相碰撞

5、['天体中的相遇问题']

正确率40.0%当地球位于太阳和木星之间且三者几乎排成一条直线时,称之为$${{“}}$$木星冲日$${{”}{,}{{2}{0}{1}{6}}}$$年$${{3}}$$月$${{8}}$$日出现了一次$${{“}}$$木星冲日$${{”}}$$.已知木星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做匀速圆周运动,木星到太阳的距离大约是地球到太阳距离的$${{5}}$$倍.则下列说法正确的是(

B

A.下一次的$${{“}}$$木星冲日$${{”}}$$时间肯定在$${{2}{0}{1}{8}}$$年

B.下一次的$${{“}}$$木星冲日$${{”}}$$时间肯定在$${{2}{0}{1}{7}}$$年

C.木星运行的加速度比地球的大

D.木星运行的周期比地球的小

6、['环绕天体运动参量的分析与计算', '第一宇宙速度', '天体中的相遇问题', '人造卫星的运行规律']

正确率60.0%svg异常

A

A.卫星$${{a}}$$的运行周期大于卫星$${{b}}$$的运行周期

B.卫星$${{b}}$$的运行速度可能大于$$7. 9 k m / s$$

C.卫星$${{b}}$$加速即可追上前面的卫星$${{c}}$$

D.卫星$${{a}}$$在运行时有可能经过宜昌市的正上方

7、['天体中的相遇问题', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%一颗赤道上空运行的人造地球卫星,其轨道半径为$${{2}{R}{(}{R}}$$为地球半径$${)}$$,卫星的运动方向与地球的自转方向相同,设地球的自转角速度为$${{ω}_{0}{,}}$$若此时该卫星正好在赤道某建筑物的正上方,则到它下次再通过该建筑物上方所需时间为($${){(}}$$地表重力加速度为$${{g}{)}}$$

D

A.$$2 \pi\sqrt{\frac{2 R} {g}}$$

B.$$\frac{2 \pi} {\sqrt{\frac{g} {2 R}}-\omega_{0}}$$

C.$$4 \pi\sqrt{\frac{2 R} {g}}$$

D.$$\frac{2 \pi} {\sqrt{\frac{g} {8 R}}-\omega_{0}}$$

8、['环绕天体运动参量的分析与计算', '天体中的相遇问题', '利用机械能守恒解决简单问题']

正确率40.0%svg异常

A

A.卫星$${{A}}$$的角速度大于$${{B}}$$的角速度

B.卫星$${{A}}$$的加速度小于$${{B}}$$的加速度

C.卫星$${{A}}$$的机械能小于$${{B}}$$的机械能

D.再经过$$\frac{T} {7},$$卫星$${{A}{、}{B}}$$又相距最近

9、['天体中的相遇问题', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{C}}$$加速可追上同一轨道上的$${{A}}$$

B.经过时间$$\frac{T_{1} T_{2}} {2 \, ( T_{1}-T_{2} )}$$,$${{A}{,}{B}}$$相距最远

C.$${{A}{,}{C}}$$向心加速度大小相等,且小于地面物体的自转加速度

D.在相同时间内,$${{A}}$$与地心连线扫过的面积等于$${{B}}$$与地心连线扫过的面积

10、['天体中的相遇问题', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%太阳系中某行星$${{A}}$$运行的轨道半径为$${{R}}$$,周期为$${{T}}$$,但科学家在观测中发现,其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离,且每隔时间$${{t}}$$发生一次最大的偏离,天文学家认为形成这种现象的可能原因是$${{A}}$$外侧还存在着一颗未知行星$${{B}}$$,它对$${{A}}$$的万有引力引起$${{A}}$$行星轨道的偏离,假设其运行轨道与$${{A}}$$在同一平面内,且与$${{A}}$$的绕行方向相同,由此可推测未知行星$${{B}}$$绕太阳运行的圆轨道半径为$${{(}{)}}$$

A

A.$$R^{3} \sqrt{( \frac{t} {t-T} )^{2}}$$

B.$$R \frac{t} {t-T}$$

C.$$R^{3} ( \frac{t-T} {t} )^{2}$$

D.$$R^{3} \frac{t^{2}} {t-T}$$

1. 题目1的选项D存在格式错误,应为$${{14}}$$次而非$${{1}{4}}$$次。由于题目描述不完整,无法进一步解析。

2. 题目2的选项均为"svg异常",无实际内容,无法解析。

3. 海王星与天王星的会合周期为$$t$$,根据会合周期公式: $$\frac{1}{T} - \frac{1}{T_H} = \frac{1}{t}$$ 解得海王星周期$$T_H = \frac{tT}{t-T}$$。由开普勒第三定律: $$\frac{R_H^3}{R^3} = \frac{T_H^2}{T^2} = \left(\frac{t}{t-T}\right)^2$$ 因此海王星轨道半径: $$R_H = R \sqrt[3]{\left(\frac{t}{t-T}\right)^2} = R \left(\frac{t}{t-T}\right)^{2/3}$$ 选项C正确。

4. 伴星轨道更高,根据开普勒第三定律: - A错误:轨道半径越大周期越长 - B错误:11.2km/s是第二宇宙速度,发射速度应小于此值 - C错误:加速会导致轨道抬升,不会直接碰撞 - D正确:阻力使轨道降低,可能碰撞天宫二号 正确答案为D。

5. 木星轨道半径$$R_J=5R_E$$,根据开普勒第三定律: $$\frac{T_J}{T_E} = \left(\frac{5R_E}{R_E}\right)^{3/2} \approx 11.2$$ 会合周期: $$\frac{1}{T_E} - \frac{1}{T_J} = \frac{1}{S} \Rightarrow S \approx 1.09年$$ 下次冲日在2017年。由$$a=\frac{GM}{r^2}$$知木星加速度更小,周期更大。正确答案为B。

6. 题目6的SVG异常,但根据选项推断: - A正确:轨道半径越大周期越长 - B错误:7.9km/s是第一宇宙速度,轨道速度必小于此值 - C错误:加速会进入更高轨道 - D错误:非同步卫星不会固定经过某地上空 正确答案为A。

7. 卫星角速度: $$\omega_s = \sqrt{\frac{g}{8R}}$$ 相对角速度: $$\Delta\omega = \omega_s - \omega_0$$ 下次经过时间: $$t = \frac{2\pi}{\Delta\omega} = \frac{2\pi}{\sqrt{\frac{g}{8R}} - \omega_0}$$ 正确答案为D。

8. 题目8的SVG异常,但根据选项推断: - A错误:半径大的角速度小 - B正确:$$a=\frac{GM}{r^2}$$,半径大加速度小 - C无法判断机械能 - D错误:$$\frac{T}{7}$$不一定是会合周期 正确答案为B。

9. 题目9的SVG异常,但根据选项推断: - A错误:加速会进入更高轨道 - B正确:最远时间$$t=\frac{T_1T_2}{2(T_1-T_2)}$$ - C需要具体参数判断 - D错误:面积定律仅适用于同一轨道 正确答案为B。

10. 类似第3题,行星B的轨道半径: $$R_B = R \left(\frac{t}{t-T}\right)^{2/3}$$ 选项A正确(注意立方根与平方的等效表达)。

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