高中物理万有引力定律及其应用试题

若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v₀水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）

A．月球表面的重力加速度

B．月球的质量

C．月球的第一宇宙速度

D．月球的平均密度

随着太空技术的飞速发展，地球上人们登陆其它星球成为可能．假设未来的某一天，宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的k倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的（ ）

A．倍

B．k倍

C．k^2倍

D．k^3倍

在中国人民抗战胜利70周年阅兵式上首次展示的东风21D中程反舰弹道导弹，是中国专门为应对航母威胁而研制的打击海上移动目标的导弹，号称“航母杀手”，在技术和国家安全战略上具有重要影响。如图为东风21D发射攻击示意图，导弹从A点发射，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中海上移动目标B，C为椭圆的远地点，距地面高度为H。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g，设弹头在C点的速度为v，加速度为a，则

A．

B．

C．

D．

在物理学建立的过程中，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，下列说法正确的是

A．英国物理学家焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律

B．英国物理学家、化学家卡文迪许利用卡文迪许扭秤首先较准确的测定了静电力常量

C．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律

D．古希腊学者亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定，牛顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断使亚里士多德的理论陷入了困境

假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g；地球自传的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：

A．

B．

C．

D．

下列说法不正确的是（   ）

A．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

B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置

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

D．T·m^2与V·s能表示同一个物理量的单位

发射卫星的过程可以简化成如图所示的情景：为节约能源，卫星发射到较低圆轨道Ⅰ上，然后在A点点火使卫星进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道的远地点B点再次点火让卫星进入更高的轨道Ⅲ作周期与地球自转周期相同的匀速圆周运动，整个过程不计空气阻力。则

A．该卫星一定是地球同步卫星

B．从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ的过程中，卫星的机械能增大

C．卫星在Ⅲ轨道上的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间

D．从A到B运动过程中，卫星上的时钟变慢

两颗人造地球卫星，它们质量之比为，它们运行的线速度之比为，那么它们运行的轨道半径之比为     ，它们所受向心力之比为     ．

2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道，新一代北斗导航卫星的发射，标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功．关于该卫星到地心的距离r可由求出，已知式中G为万有引力常量，则关于物理量a，b，c的描述正确的是

A．a是地球平均密度，b是地球自转周期 ，c是地球半径

B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度

C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期

D．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径

下列关于运动的说法正确的是（   ）

A．人造地球卫星绕地球运行一周，路程不为零，位移也不为零

B．汽车启动的瞬间，速度为零，所以加速度也为零

C．沿平直公路行驶的汽车从开始刹车到停下来之前，速度和位移都越来越小

D．月球表面没有空气，宇航员在月球表面将羽毛和石块从同一高度同时释放，二者同时落地

关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是

A．伽利略发现了行星运动的规律

B．牛顿发现了万有引力定律，并计算出太阳与地球之间的引力大小

C．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

D．亚里士多德认为必须有力的作用物体才能运动；哥白尼发现了行星沿椭圆轨道运行

两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A．质量大的天体线速度较大

B．质量小的天体角速度较大

C．两个天体的向心力大小相等

D．若在圆心处放一个质点，它受到的合力为零

质量为m的人造卫星在地面上未发射时的重力为G₀，它在离地面的距离等于地球半径R的圆形轨道上运行时的（   ）

A．周期

B．速度为

C．动能为

D．重力为0

同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200 km--300 km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000 km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道。关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是

A．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度

B．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能

C．卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/s~ll.2 km/s

D．所有地球同步卫星的静止轨道都相同

下列关于物理学发展中的史事、方法和思想总结正确的是

A．牛顿在探索万有引力的过程中利用的是类比法，通过苹果与月球的类比猜想出苹果所受的重力与月球所受的引力可能是同一性质的力

B．卡文迪许利用扭秤实验完成两个物理量的测量，一是万有引力常量，二是静电力常量；在实验中都应用到了微量放大的思想

C．伽利略利用斜槽实验，直接得出了速度与时间成正比,并合理外推得出物体自由下落的速度与时间成正比

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了等效替代思想