高中物理万有引力定律及其应用试题

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

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

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

如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入椭圆轨道Ⅱ运行，其发射速度

A．等于7.9km/s

B．大于16.7km/s

C．大于7.9km/s，小于11. 2km/s

D．大于11.2km/s，小于16.7km/s

理论上已经证明质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，设地球是一个质量分布均匀的球体，设想沿地球的直径挖一条隧道，将物体从此隧道一端由静止释放刚好运动到另一端，如图所示，不考虑阻力，在此过程中关于物体的运动速度随时间变化的关系图像可能是（   ）

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

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

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

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．

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

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

2011年2月25日美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，这是航天飞机的最后一次服役。“发现”号此行的任务期为11天，将为空间站运送一个永久多功能舱以及“机器人宇航员2号”，后者是首个进入太空的机器人，并将成为空间站永久居民。下列关于发现号航天飞机和空间站对接的说法正确的是(       )

A．航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后加速对接

B．航天飞机先到达比空间站的轨道小的轨道然后加速对接

C．航天飞机先到达比空间站的轨道大的轨道然后加速对接

D．航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后减速对接

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

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