高中物理万有引力定律及其应用选择题

如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球道时针做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为，万有引力常量为G，则（      ）

A．发射卫星b时速度要大于11.2km/s

B．卫星a的机械能大于卫星b的机械能

C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星C加速

D．卫星a和b下次相距最近还需经过

美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系为第一颗类似地球的、能适合居住的行星——“开普勒—22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周。若万有引力常量已知，下列选项中的信息能求出该行星的轨道半径的是（   ）

A．该行星表面的重力加速度

B．该行星的密度

C．该行星的线速度

D．被该行星环绕的恒星的质量

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（   ）

太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力的大小

A．与行星距太阳间的距离成正比

B．与行星距太阳间的距离平方成正比

C．与行星距太阳间的距离成反比

D．与行星距太阳间的距离平方成反比

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

太空被称为是21世纪技术革命的摇篮。摆脱地球引力，在更“纯净”的环境中探求物质的本质，拨开大气层的遮盖，更直接地探索宇宙的奥秘，一直是科学家们梦寐以求的机会．“神州号”两次载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心，我国提出了载人飞船—太空实验室—空间站的三部曲构想．要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（ ）

A．应该从较低轨道上加速

B．应该从较高轨道上加速

C．应该从空间站同一高度的轨道上加速

D．无论在什么轨道上，只要加速都行

地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a，地球的同步卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r₁，向心加速度为a₁.已知万有引力常量为G，地球半径为R，地球赤道表面的加速度为g.下列说法正确的是

A．地球质量	B．地球质量
C．a、a1、g的关系是	D．加速度之比

2014年12月31日，搭载“风云二号”08星的运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。发射过程中“风云二号”08星的某一运行轨道为椭圆轨道，周期为T₀，如图所示。则(  )

A．“风云二号”08星的发射速度小于第一宇宙速度

B．“风云二号”08星在A→B→C的过程中，速率逐渐变大

C．“风云二号”08星在A→B过程所用的时间小于

D．“风云二号”08星在B→C→D的过程中，万有引力对它先做正功后做负功

根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环是土星的连续物还是小卫星群。可推出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系。下列判断正确的是（        ）

A．若v与R成正比，则环为连续物

B．若v与R成反比，则环为连续物

C．若v的平方与R成反比，则环为小卫星群

D．若v的平方与R成正比，则环为小卫星群

科学研究表明，在太阳系的边缘可能还有一颗行星－幸神星．这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星，它的质量是木星质量的4倍，它的轨道距离太阳是地球距离太阳的几千倍。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）

A．研究幸神星绕太阳运动，不能将其看做质点

B．幸神星运行一周的平均速度大小比地球运行一周的平均速度大小要小

C．比较幸神星运行速率与地球运行速率的大小关系，可以选择太阳为参考系

D．幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大

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

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的A、B、C三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的万有引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种是三颗星位于同一直线上，A、C两颗星围绕中央星B在同一半径为 R 的圆轨道上运行；第二种形式是A、B、C三颗星在边长为R的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设在第一种和第二种情况下，A星体运动的线速度分别为v₁和v₂；周期分别为T₁和T₂。求：  和

如图所示设地球的质量为M且绕太阳做匀速圆周运动，当地球运动到D点时，有一质量为m的飞船由静止开始从D点只在恒力F的作用下沿DC方向做匀加速直线运动，再过两个月，飞船在C处再次掠过地球上空，假设太阳与地球的万有引力作用不改变飞船所受恒力F的大小和方向，飞船到地球表面的距离远小于地球与太阳间的距离，则地球与太阳间的万有引力大小（ ）

A．

B．

C．

D．

空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所。假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是

A．空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度

B．空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的倍

C．在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止

D．站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动

以下关于物理学史的叙述，不正确的是(  )

A．伽利略通过实验和论证说明了自由落体运动是一种匀变速直线运动

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

C．法拉第最早引入了场的概念，并提出用电场线描述电场

D．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