高中物理万有引力定律及其应用试题

如图所示，在匀强磁场中有1和2两个质子在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径r₁＞r₂并相切于P点，设T₁、T₂，v₁、v₂，a₁、a₂，t₁、t₂，分别表示1、2两个质子的周期，线速度，向心加速度以及各自从经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间，则（ ）

A．T1=T2

B．v1=v2

C．a1＞a2

D．t1＞t2

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．

人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）

A．半径越大，速度越小，周期越小

B．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关

C．半径越大，速度越小，周期越大

D．所有卫星角速度都相同，与半径无关

关于行星绕太阳运动的下列说法正确的是（ ）

A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动

B．行星绕太阳运动时位于行星轨道的中心处

C．离太阳越近的行星的运动周期越长

D．所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测，届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星．登月着陆器从绕月卫星出发，沿椭圆轨道降落到月球的表面上，与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来．假设着陆器第一次弹起的最大高度为h，水平速度为v₁，第二次着陆时速度为v₂．已知月球半径为R，求：在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度．

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，则下列说法正确的是（    ）

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．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

D．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

如图所示，A为静置于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，且轨道都在赤道平面内，相对于地心，下列说法中正确的是（ ）

A．若地球自转加快，A物体将飞离地球向远处运动
B．卫星C相对于A是静止的
C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方
D．卫星B在远地点的机械能等于其在近地点的机械能

2010年10月1日18时59分57秒，随着嫦娥二号在西昌卫星发射中心成功升空，中国探月工程二期揭开序幕。在经历了星箭分离、卫星入轨、中途修正、约111小时近35万公里的行程后，北京时间6日11时6分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥二号卫星成功实施第一次近月制动，32分钟后，卫星顺利进入周期约12小时的椭圆环月轨道，为嫦娥二号最终进入“使命轨道”进行科学探测活动奠定了坚实基础。联系所学的物理知识，进行的下列推断正确的是：（     ）

A．在点火阶段，由于平均加速度很难超过重力加速度，所以该阶段为失重阶段

B．嫦娥二号卫星实施近月制动后，速度会减小，动能转化为势能，卫星会远离月球

C．若已知嫦娥二号的轨道半径和周期，就可以算出卫星的质量

D．嫦娥二号卫星的质量减小，则飞船速率会减小

北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将第16颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道．北斗导航卫星系统免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10m，测速精度0.2m/s，以下说法中正确的是（ ）

A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移

B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置

C．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻

D．北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率

如图所示，A为置于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中正确的是（ ）

A．卫星C的运行速度大于物体A的速度
B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度
C．卫星B运动轨迹的半长轴与卫星C运动轨迹的半径相等
D．卫星B在P点的加速度大小与卫星C在该点加速度大小相等

太空中存在一些离其它恒星很远的、由三颗星组成的三星系统，可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是直线三星系统──三颗星始终在一条直线上；另一种是三角形三星系统──三颗星位于等边三角形的三个顶点上。已知某直线三星系统A 每颗星体的质量均为m，相邻两颗星中心间的距离都为R；某三角形三星系统B 的每颗星体的质量恰好也均为m，且三星系统A 外侧的两颗星作匀速圆周运动的周期和三星系统B 每颗星作匀速圆周运动的周期相等。引力常量为G，则

A．三星系统A 外侧两颗星运动的线速度大小为

B．三星系统A 外侧两颗星运动的角速度大小为

C．三星系统B 的运动周期为

D．三星系统B任意两颗星体中心间的距离为

2015年7月14日，“新视野号”探测器飞掠冥王星，成为人类首颗造访冥王星的探测器．在探测器飞赴冥王星的过程中，随着它与冥王星间距离的减小，冥王星对它的万有引力

A．变小

B．变大

C．先变小后变大

D．先变大后变小

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

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做匀速圆周运动轨道半径为r的卫星，C为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星，长轴大小为a，P为B、C两卫星轨道的交点，已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是

A．物体A的线速度小于卫星B的线速度
B．卫星B离地面的高度可以为任意值
C．a与r长度关系满足a=2r
D．若已知物体A的周期和万有引力常量，可求出地球的平均密度

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T₀.太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为，则（  ）

A．飞船绕地球运动的线速度为

B．一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0

C．飞船每次“日全食”过程的时间为

D．飞船周期为T=