高中物理万有引力定律及其应用试题

科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星－幸神星．这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星，它的质量是木星质量的4倍，它的轨道距离太阳是地球距离太阳的几千倍。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）

A．研究幸神星绕太阳运动，不能将其看做质点

B．幸神星运行一周的平均速度大小比地球运行一周的平均速度大小要小

C．比较幸神星运行速率与地球运行速率的大小关系，可以选择太阳为参考系

D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大

某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻气作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动．某次测量卫星的轨道半径为r₁，后来变为r₂．以E_k1、E_k2表示卫星在这两个轨道上的动能，T₁，T₂表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ）

A．Ek2＜Ek1，T2＜T1	B．Ek2＜Ek1，T2＞T1
C．Ek2＞Ek1，T2＜T1	D．Ek2＞Ek1，T2＞T1

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的A、B、C三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的万有引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种是三颗星位于同一直线上，A、C两颗星围绕中央星B在同一半径为 R 的圆轨道上运行；第二种形式是A、B、C三颗星在边长为R的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设在第一种和第二种情况下，A星体运动的线速度分别为v₁和v₂；周期分别为T₁和T₂。求：  和

如图所示设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动，当地球运动到D点时，有一质量为m的飞船由静止开始从D点只在恒力F的作用下沿DC方向做匀加速直线运动，再过两个月，飞船在C处再次掠过地球上空，假设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向，飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离，则地球与太阳间的万有引力大小（ ）

A．

B．

C．

D．

空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所。假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是

A．空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度

B．空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的倍

C．在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止

D．站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动

以下关于物理学史的叙述，不正确的是(  )

A．伽利略通过实验和论证说明了自由落体运动是一种匀变速直线运动

B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的使用价值

C．法拉第最早引入了场的概念，并提出用电场线描述电场

D．奥斯特发现电流周围存在磁场，并提出分子电流假说解释磁现象

假设将来人类登上了火星，考察完毕后乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法中正确的是                  (    )

A．飞船在轨道I上运动时的机械能大于在轨道Ⅱ上运动时的机械能

B．飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道I同样的轨道半径运动的周期相同

C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度

2015年8月27日10时31分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将遥感二十七号卫星送人太空。若遥感二十七卫星到地面的距离等于地球的半径R，已知地球表面的重力加速度为g。求遥感二十七号卫星的周期T。

美国一家科技公司整了一个“外联网”（Outernet）计划，准备发射数百个小卫星，向全球提供免费WiFi服务。若这些小卫星运行时都绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．小卫星的质量越大，所需要的发射速度越大

B．小卫星的轨道越高，所需要的发射速度越大

C．小卫星运行时的轨道半径越大，周期越大

D．小卫星在轨道上做匀速圆周运动时，受到的万有引力不变，向心加速度不变

金星和木星都绕太阳做匀速圆周运动，木星绕太阳的公转周期是金星绕太阳的公转周期的20倍，那么金星和木星绕太阳运行的线速度大小之比约为

A．

B．

C．400

D．

有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则(      )

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．在相同时间内b转过的弧长最长

C．c在4 h内转过的圆心角是

D．d的运动周期有可能是20 h

在物理学理论建立的过程中；有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（     ）

A．亚里斯多德根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因

B．牛顿发现了万有引力定律，并设计了扭秤测量出了引力常量

C．库仑通过扭秤实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

D．法拉第通过实验研究发现通电导线能产生磁场

地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点，它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同。设地球同步卫星运行的角速度为ω₁，地球自转的角速度为ω₂，则ω₁和ω₂的关系是

A．ω1＞ω2

B．ω1＝ω2

C．ω1＜ω2

D．无法确定

如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则

A．b所需向心力最大

B．b、c周期相等,且大于a的周期

C．b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度

D．b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度

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”，命名为“55Cancrie”．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，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的（ ）

A．轨道半径之比约为

B．轨道半径之比约为

C．向心加速度之比约为

D．向心加速度之比约为