高中物理万有引力定律及其应用试题

对于万有引力定律公式F=G中的r，下列说法正确的是（ ）

A．对卫星而言，是指轨道半径

B．对地球表面的物体而言，是指物体距离地面的高度

C．对两个质量分布均匀的球体而言，是指球心之间的距离

D．对人造卫星而言，是指卫星到地球表面的高度

如图所示的是杂技演员表演的“水流星”．一根细长绳的一端，系着一个盛了水的容器．以绳的另一端为圆心，使容器在竖直平面内做半径为R的圆周运动．N为圆周的最高点，M为圆周的最低点．若“水流星”通过最低点时的速度．则下列判断正确的是（ ）

A．“水流星”到最高点时的速度为零

B．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出

C．“水流星”通过最高点时，水对容器底没有压力

D．“水流星”通过最高点时，绳对容器有向下的拉力

2013年12月9日，中巴“资源一号03”卫星发射后未能进入预定轨道．其原因是星箭分离时卫星的速度没有达到第一宁宙速度．第一宇宙速度的大小是（ ）

A．7.1km/s

B．7.9km/s

C．11 2km/s

D．16.7km/s

已知月球半径为R，飞船在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（  ）

A．月球表面重力加速度为

B．月球第一宇宙速度为

C．月球密度为

D．月球质量为

星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离r．用v∝rⁿ这样的关系来表达，科学家们特别关心指数n．若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞，则n的值为（ ）

A．1

B．2

C．﹣

D．

a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有 (   )．

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4h内转过的圆心角是

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是23h

假定地球､月球都静止不动.用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E_k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力.则

A．Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球

B．Ek小于W,探测器也可能到达月球

C．,探测器一定不能到达月球

D．,探测器一定能到达月球

流星在夜空中发出明亮的光焰．流星的光焰是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的．下列相关说法正确的是

A．流星在空气中下降时势能必定全部转化为内能

B．引力对流星物体做正功则其动能增加，机械能守恒

C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动

D．流星物体进入大气层后做斜抛运动

如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知A、B连线与A、O连线间的夹角最大为，则卫星A、B的角速度之比等于（    ）

A.        B.             C.          D.

已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，近地卫星速度大小为，向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为，向心加速度大小为，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍，则以下结论正确的 是(    )

A．=

B．=

C．

D．

“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现 A 、 B 两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是(        )
A．天体 A 、 B 的质量一定不相等
B．两颗卫星的线速度一定相等
C．天体 A 、 B 表面的重力加速度之比等于它们的半径之比
D．天体 A 、 B 的密度一定相等

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

理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则下图所示的四个F随x的变化关系图正确的是

a， b， c， d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a， c的轨道相交于P. b， d在同一个圆轨道上，b，c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示．下列说法中正确的是

A．a， c的加速度大小相等，且大于b的加速度

B．b， c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C．a， c的线速度大小相等，且小于d的线速度

D．a， c存在在P点相撞的危险

2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳与地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（   ）

A．角速度小于地球的角速度

B．向心加速度大于地球的向心加速度

C．向心力仅由太阳的引力提供

D．向心力由太阳和地球的引力的合力提供