高中物理万有引力定律及其应用选择题

“天宫一号”被长征二号火箭发射后，准确进入预定轨道，如图所示，“天宫一号”在轨道1上运行4周后，在Q点开启发动机短时间加速，关闭发动机后，“天宫一号”沿椭圆轨道2运行到达P点，开启发动机再次加速，进入轨道3绕地球做圆周运动。“天宫一号”在图示轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是

A．“天宫一号”在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．“天宫一号”在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度

C．“天宫一号”在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点的加速度

D．“天宫一号”在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度

我国2013年6月发射的“神州十号”飞船绕地球飞行的周期约为90分钟，取地球半径为6400km，地表重力加速度为g。设飞船绕地球做匀速圆周运动，则由以上数据无法估测

A．飞船线速度的大小

B．飞船的质量

C．飞船轨道离地面的高度

D．飞船的向心加速度大小

“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形。下列说法正确的是

A．探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度

B．探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度

C．探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期

D．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速

如图所示，北斗导航系统中两颗卫星，均为地球同步卫星.某时刻位于轨道上的A、B两位置.设地球表面赤道处的重力加速度为，地球半径为，地球自转周期为．则

A.两卫星轨道半径均为
B.两卫星轨道半径均为
C.卫星1由A运动到B所需的最短时间为
D.两卫星角速度大小均为

2014年10月，“嫦娥五号试验器”成功发射，标志着我国探月三期工程进人关键阶段。假设试验器在距月球表面h处绕月球做匀速圆周运动，周期为T，向心加速度大小为a，引力常量为G，由此可求得月球质量为

A．

B．

C．

D．

假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为g_０、在赤道的大小为g，地球自转的周期为T。则地球的半径为

A．

B．

C．

D．

第一宇宙速度又叫做环绕速度，第二宇宙速度又叫做逃逸速度。理论分析表明，逃逸速度是环绕速度的倍，这个关系对其他天体也是成立的。有些恒星，在核聚变反应的燃料耗尽而“死亡”后，强大的引力把其中的物质紧紧地压在一起，它的质量非常大，半径又非常小，以致于任何物质和辐射进入其中都不能逃逸，甚至光也不能逃逸，这种天体被称为黑洞。已知光在真空中传播的速度为c，太阳的半径为R，太阳的逃逸速度为。假定太阳能够收缩成半径为r的黑洞，且认为质量不变，则应大于

A．500

B．

C．

D．

嫦娥五号探测器是我国自主研制的首个无人月面取样返回航天器，预计在2017年由长征五号运载火箭送上太空。为嫦娥五号探测器探路的嫦娥五号实验器已于2014年10月24日发射，并于2014年11月1日成功回收。让我们大胆猜测，嫦娥系列探测器源源不断的将月球资源运回到地球上，设月球仍可看成密度不变、质量均匀分布的球体，且月球绕地球运行轨道半径大小不变，与开采前相比

A．月球与地球间的万有引力大小不变

B．月球与地球间的万有引力将变大

C．嫦娥姐姐绕月球表面运行时的周期不变

D．嫦娥姐姐绕月球表面运行时的周期将变小

火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行（不计周围其他天体的影响），宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则

A．火星探测器匀速飞行的速度约为

B．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为

C．火星探测器的质量为

D．火星的平均密度为

(多选)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．下列说法正确的是(  )

A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B．如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加

C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

有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行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星。各卫星排列位置如图所示，已知地面的重力加速度为g。则

A．a的向心加速度等于g

B．b在相同时间内转过的弧长最长

C．c在6h内转过的圆心角是

D．d的运动周期有可能是26h

(多选)2013年6月13日13时18分，“神舟十号”飞船与“天宫一号”目标飞行器顺利完成自动交会对接．关于它们的交会对接，以下说法正确的是  (  )

A．飞船在同轨道上加速直到追上“天宫一号”完成对接

B．飞船从较低轨道，通过加速追上“天宫一号”完成对接

C．在同一轨道上的“天宫一号”通过减速完成与飞船的对接

D．若“神舟十号”与“天宫一号”原来在同一轨道上运动，则不能通过直接加速或减速某飞行器的方式完成对接

某同学设想驾驶一辆“陆地－太空”两用汽车，沿地球赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以增加到足够大。当汽车速度增加到某一值时，它将成为脱离地面绕地球做圆周运动的“航天汽车”。不计空气阻力，已知地球的半径R=6400km。下列说法正确的是

A．汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大

B．当汽车速度增加到7.9km/s时，将离开地面绕地球做圆周运动

C．此“航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期为1h

D．在此“航天汽车”上可以用弹簧测力计测量物体的重力

嫦娥三号月球探测器近月制动被月球捕获后，进入离月面高度等于的环月圆轨道。已知嫦娥三号在该轨道运行时环绕速度为，运行周期为。根据以上信息，可知月球表面重力加速度等于  

A．

B．

C．

D．

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．月球第一宇宙速度为

B．月球表面重力加速度为

C．月球密度为

D．月球质量为