高中物理万有引力定律及其应用选择题

如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为，下列说法正确的是

A．轨道半径越大，周期越长

B．张角越大，速度越大

C．若测得周期和张角，则可得到星球的平均密度

D．若测得周期和轨道半径，则可得到星球的平均密度

我们银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体和构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动，已知和的质量分别为和，和的距离为L，已知引力常量为G，由此可求出的角速度为（    ）

A．

B．

C．

D．

天文学家发现了一颗太阳系外行星，其半径约为地球的2倍，质量约为地球的6倍；并环绕一颗红矮星运行，其公转周期约为地球公转周期的1/200，公转半径约为日地距离的1/50。设该行星表面的重力加速度为g₁，地球表面的重力加速度为g₂，该红矮星的质量为M₁，太阳质量为M₂。假设该行星和地球公转轨迹为圆，且不考虑自转。以下估算正确的是（  ）

A．g1和g2的比值约为3:2

B．g1和g2的比值约为3:1

C．M1和M2的比值约为3:1

D．M1和M2的比值约为8:25

如图所示，曲线Ⅰ是绕地球做圆周运动卫星1的轨道示意图，其半径为R；曲线Ⅱ是绕地球做椭圆运动卫星2的轨道示意图，O点为地球的地心，AB为椭圆的长轴，两轨道和地心都在同一平面内，已知在两轨道上运动的卫星的周期相等，万有引力常量为G，地球质量为M，下列说法正确的是（ ）

A．椭圆轨道长轴AB的长度为R

B．在Ⅰ轨道的卫星1的速率为，在Ⅱ轨道的卫星2通过B点的速率为，

C．在Ⅰ轨道的卫星1的加速度大小为，在Ⅱ轨道的卫星2通过A点的加速度大小为，

D．若OA=0.5R，则卫星在B点的速率

物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述不正确的是（ ）

A．牛顿发现了万有引力定律

B．伽利略首创了理想实验的研究方法

C．卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D．开普勒研究了行星运动的规律从中发现了万有引力定律

地球半径为R，距地心高为H有一颗同步卫星，有另一个半径为3R的星球，距该星球球心高度为3H处也有一颗同步卫星，它的周期为72h，则该星球的平均密度与地球的平均密度的比值为

A．3∶1

B．1∶3

C．9∶1

D．1∶9

在地球表面，用弹簧测力计测得质量为的物体的重力为P，已知地球的半径为R，万有引力常量为G，地球的同步通讯卫星的轨道离地面的高度为h，则（     ）

A．第一宇宙速度为

B．地球的质量为

C．地球的近地卫星环绕地球运动的向心加速度大小等于

D．地球的自转周期等于

为了研究太阳演化的进程需知太阳的质量，已知地球的半径为R，地球的质量为m，日地中心的距离为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T，则太阳的质量为

A．

B．

C．

D．

北京时间2012年3月31日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209km，远地点50419km的预定转移轨道，卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星，同步卫星轨道离地高度为35860km，下列说法正确的是（   ）

A．卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期

B．卫星在转移轨道运动时，经过近地点时的速率大于它在远地点的速率

C．卫星在同步轨道运动时，飞船内的航天员处于超重状态

D．卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度

北京时间7月24日，NASA宣布开普勒太空望远镜发现了1400光年外天鹅座的“另一个地球”------开普勒452b，开普勒452b的直径为地球直径的1.6倍，表面的重力加速度为地球的2倍，公转周期为384天，距离其母行横（开普勒452）的距离为1.05天文单位（地球到其母星太阳的平均距离为一个天文单位），则下列判断正确的是

A．开普勒452的质量比太阳的质量略大

B．因为未知开普勒452b和地球的密度关系，所以无法比较开普勒452b和地球的质量大小

C．开普勒452b的第一宇宙速度约为地球的1.8倍

D．因为未知开普勒452b和地球的质量大小关系，所以无法比较开普勒452b和地球的第一宇宙速度的大小

关于物理学家和他们的发现，下列说法正确的是（  ）

A．万有引力常数是由卡文迪许利用扭秤实验测定的

B．伽利略是地心说的代表人物

C．牛顿利用万有引力定律测出了任意两个物体之间的万有引力的具体数值

D．第谷通过自己的观测，发现行星运行的轨道是椭圆

太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径（A.U.为天文单位）如下表所示，则下列判断正确的是(   )

	地球	火星	木星	土星	天王星	海王星
轨道半径(A.U.)	1.0	1.5	5.2	9.5	19	30

A．各地外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定不会出现火星冲日
C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D．地外行星中，火星相邻两次冲日的时间间隔最短

我国发射了一颗地球资源探测卫星，发射时，先将卫星发射至距离地面50km的近地圆轨道1上，然后变轨到近地点距离地面50km、远地点距离地面1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，轨道1、2相切于P点，轨道2、3相切于Q点。忽略空气阻力和卫星质量的变化，则以下说法正确的是（       ）

A．该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火减速

B．该卫星在轨道3的机械能大于在轨道1的机械能

C．该卫星在轨道2上稳定运行时，P点的速度小于Q点的速度

D．该卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T₀.太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为，则（  ）

A．飞船绕地球运动的线速度为

B．一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0

C．飞船每次“日全食”过程的时间为

D．飞船周期为T=

同步卫星离地心距离r，运行速率为v₁，加速度为a₁,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a₂,第一宇宙速度为v₂，地球半径为R，则下列比值正确的是（   ）

A．a1/a2=r/R;

B．a1/a2=R2/r2;

C．V1/V2=" r" / R;

D．V1/V2=