高中物理万有引力定律及其应用选择题

据每日邮报2014年4月18日报道，美国国家航空航天局（NASA）目前宣布首次在太阳系外发现“类地”行星Kepler﹣186f．假如宇航员乘坐宇宙飞船到达该行星，进行科学观测：该行星自转周期为T；宇航员在该行星“北极”距该行星地面附近h处自由释放一个小球（引力视为恒力），落地时间为t．已知该行星半径为R，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（ ）
A．该行星的第一宇宙速度为
B．宇宙飞船绕该星球做圆周运动的周期不小于πt
C．该行星的平均密度为
D．如果该行星存在一颗同步卫星，其距行星表面高度为

人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）

A．半径越大，速度越小，周期越小

B．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关

C．半径越大，速度越小，周期越大

D．所有卫星角速度都相同，与半径无关

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

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=

牛顿以其力学的三大定律和万有引力定律而奠定了在物理学史上不可撼动的地位，关于牛顿运动定律和万有引力定律，下列描述正确的是（ ）

A．牛顿第一定律是经过多次的实验验证而得出的

B．牛顿第三定律和第一、第二定律共同组成了牛顿运动定律，阐述了经典力学中基本的运动规律

C．牛顿提出万有引力定律并据此计算出了地球的质量

D．牛顿第一定律只是牛顿第二定律的一个特例

已知水星和金星两个星球的质量之比和半径之比，可以求出两个星球的

A．密度之比	B．第一宇宙速度之比
C．表面重力加速度之比	D．水星和金星绕太阳运动的周期之比

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

2014年11月中国的北斗系统成为第三个被联合国认可的海上卫星导航系统，其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示．己知a、b、c为圆形轨道

A．在轨道a、b运行的两颗卫星加速度相同

B．在轨道a、b运行的两颗卫星受到地球的引力一样大

C．卫星在轨道c、a的运行周期Ta＞Tc

D．卫星在轨道c、a的运行速度va<vc

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．

“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星．科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天．根据上述信息可以计算

A．3颗“超级地球”运动的线速度之比

B．3颗“超级地球”所受的引力之比

C．该恒星的质量

D．该恒星的第一宇宙速度

如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动．已知A，B连线在A、O连线间的夹角最大为θ，则卫星A，B的角速度之比等于（ ）

A．sin³θ       B．      C．      D．

地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a；假设月球绕地球作匀速圆周运动，轨道半径为r₁，向心加速度为a₁。已知万有引力常量为G，地球半径为R。下列说法中正确的是

A．地球质量

B．地球质量

C．地球赤道表面处的重力加速度

D．加速度之比

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

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