高中物理万有引力定律及其应用试题

地球中心和月球中心距离为地球半径的60倍，一登月密封舱在离月球表面112 km的空中沿圆形轨道绕月球飞行，周期为T₁="120.5" min，月球半径1740 km，则地球受月球的吸引力是多少?（地面上的重力加速度为g="10" m/s²，R_地="6400" km）（其中T₂为月球公转周期，约为30天）

我国已于2011年9月29日发射“天宫一号”目标飞行器，11月1日发射“神舟八号”飞船并在11月3日与“天宫一号”实现对接。某同学为此画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定（   

A．“天宫一号”的运行速率小于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

C．“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度

D．“神舟八号”适度减速有可能与“天宫一号”实现对接

已知地球半径为R，地表重力加速度为g，自转周期为T，求：地球同步卫星距离地面的高度。

某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，若已知该行星运动的轨道半径、运动周期以及万有引力恒量，由此三个已知量可求得的其他物理量是          

A．该行星质量	B．该行星的直径
C．太阳质量	D．该行星与太阳之间的作用力

如图，地球赤道上的山丘，近地资源卫星和同步通信卫星均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设、、的圆周运动速率分别为、、，向心加速度分别为、、，则  (    )

A．	B．
C．	D．

一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为

A．

B．

C．

D．

在地球的赤道上有一物体甲随地球的自转而做圆周运动，所需的向心力为F₁，向心加速度为a₁，线速度为v₁，角速度为ω₁；有一随近地卫星一起运动的物体乙，所需的向心力为F₂，向心加速度为a₂，线速度为v₂，角速度为ω₂；有一随地球同步卫星一起运动的物体丙，所需的向心力为F₃，向心加速度为a₃，线速度为v₃，角速度为ω₃。假设甲、乙、丙的质量相等，则（    ）

A．F1=F2>F3

B．a2>a3>a1

C．v1=v2>v3

D．ω1=ω3<ω2

2011年12月美国宇航局发布声明宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星。该行星被命名为开普勒一22b（Kepler一22b），距离地球约600光年之遥，体积是地球的2．4倍。这是目前被证实的从大小和运行轨道来说最接近地球形态的行星，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一圈。若行星开普勒一22b绕恒星做圆运动的轨道半径可测量，万有引力常量G已知。根据以上数据可以估算的物理量有（   ）

A．行星的质量

B．行星的密度

C．恒星的质量

D．恒星的密度

如图所示，a为放在赤道上的物体；b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星；c为地球同步卫星。以下关于a、b、c的说法中正确的是 （   ）

A．a、b、c绕地心作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为

B．a、b、c绕地心作匀速圆周运动的向心加速度大小关系为

C．a、b、c绕地心作匀速圆周运动的周期关系为

D．a、b、c绕地心作匀速圆周运动的线速度大小关系为

为了探测某星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，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，登陆舱的质量为m₂，则       （   ）

A．该星球的质量为

B．该星球表面的重力加速度为

C．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为

D．登陆舱在半径为r2的轨道上做圆周运动的周期为

万有引力定律的发现实现了物理学史上的第一次大统一：“地上力学”和“天上力学”的统一。它表明天体运动和地面上物体的运动遵循相同规律。牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道运动假想成圆周运动；另外，还应用到了其它的规律和结论，其中有

A．开普勒的研究成果	B．牛顿第二定律
C．牛顿第三定律	D．卡文迪什通过扭秤实验得出的引力常量

从“嫦娥奔月”的美丽传说，到“飞天壁画”上的婀娜身影；从战国时期屈原面向长空的“天问”，到明代万户乘坐绑在一起的火箭开始人类飞向空中的首次尝试，2011年9月29日，中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。北京时间11月1日清晨5时58分07秒，中国“长征二号F”遥八运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场点火发射，火箭飞行583秒后，将“神舟八号”飞船成功送入近地点200公里、远地点330公里的预定轨道，之后，我国还将连续发射“神九”、“神十”飞船与天宫一号交会对接，从而建立第一个中国空间实验室。这个神话将在中国实现。已知地球和月球的质量分别为Ｍ_１和Ｍ_２，月球半径为R，月球绕地球公转的轨道半径为r，引力常量为G，假设已探测到在月球的环境温度下，水蒸气分子无规则热运动的平均速率为v.则

A．月球表面重力加速度为

B．表面重力加速度为

C．若＞，就表明月球表面无水

D．若＞，就表明月球表面无水

近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为和,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为、，求的比值。

宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q.在一次实验时,宇航员将一带负电q(qQ)的粉尘置于该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态.宇航员又将此粉尘带至距该星球表面2h高处,无初速释放,则此带电粉尘将 (   )

A．仍处于悬浮状态	B．背离该星球心飞向太空
C．向该星球心方向下落	D．沿该星球自转的线速度方向飞向太空

已知地球和冥王星的半径分别为、，绕太阳公转的轨道半径分别为、，公转线速度分别为、，表面重力加速度分别为、，平均密度分别为、，地球第一宇宙速度为，飞船贴近冥王星表面飞行的环绕线速度为，则下列关系正确的是

A．

B．

C．

D．