高中物理万有引力定律及其应用选择题

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

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．

有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则(      )

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．在相同时间内b转过的弧长最长

C．c在4 h内转过的圆心角是

D．d的运动周期有可能是20 h

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

地球同步卫星“静止”在赤道上空的某一点，它绕地球的运行周期与地球的自转周期相同。设地球同步卫星运行的角速度为ω₁，地球自转的角速度为ω₂，则ω₁和ω₂的关系是

A．ω1＞ω2

B．ω1＝ω2

C．ω1＜ω2

D．无法确定

如图所示,a、b、c是地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、b质量相同,且小于c的质量,则

A．b所需向心力最大

B．b、c周期相等,且大于a的周期

C．b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度

D．b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度

据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，命名为“55Cancrie”．该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的（ ）

A．轨道半径之比约为

B．轨道半径之比约为

C．向心加速度之比约为

D．向心加速度之比约为

2013年4月将出现“火星合日”的天象“火星合日”是指火星、太阳、地球三者之间形成一条直线时，从地球的方位观察，火星位于太阳的正后方，火星被太阳完全遮蔽的现象，如图所示已知地球、火星绕太阳运行的方向相同，若把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆，火星绕太阳公转周期约等于地球公转周期的2倍，由此可知（ ）

A．“火星合日”约每1年出现一次

B．“火星合日”约每2年出现一次

C．火星的公转半径约为地球公转半径的倍

D．火星的公转半径约为地球公转半径的8倍

现在，人造地球卫星发挥着越来越重要的作用。马航MH370航班与地面失去联系的一年多时间里，我国共调动了21颗卫星为搜救行动提供技术支持。假设某颗做匀速圆周运动的卫星A，其轨道在赤道平面内，距离地面的高度为地球半径的2.5倍，取同步卫星B离地面高度为地球半径的6倍，则

A．卫星B的线速度小于第一宇宙速度

B．卫星B的向心加速度是地球表面重力加速度的12.25倍

C．同步卫星B的向心加速度为地球表面赤道上物体随地球自转向心加速度的6倍

D．卫星B的周期是于卫星A的周期的8倍

宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g₀表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，则关于g₀、N下面正确的是

A．

B．

C．

D．N=0

如图所示，发射远程轨道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B。C为椭圆的远地点，距地面高度为h。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。关于弹头在C点的速度v和加速度a，正确的是

A．           B．   
C．           D．   

2014年10月24日02时00分，我国自行研制的探月工程三期再人返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空，我国探月工程首次实施的再入返回飞行试验首战告捷．假设月球是一个质量为M，半径为R的均匀球体．万有引力常数为C，下列说法错误的是（ ）

A．在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最小周期为

B．在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最大运行速度为

C．在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为

D．在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为

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

2011年2月25日美国“发现号”航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空，这是航天飞机的最后一次服役。“发现”号此行的任务期为11天，将为空间站运送一个永久多功能舱以及“机器人宇航员2号”，后者是首个进入太空的机器人，并将成为空间站永久居民。下列关于发现号航天飞机和空间站对接的说法正确的是(       )

A．航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后加速对接

B．航天飞机先到达比空间站的轨道小的轨道然后加速对接

C．航天飞机先到达比空间站的轨道大的轨道然后加速对接

D．航天飞机先到达和空间站相同的轨道然后减速对接