高中物理万有引力定律及其应用计算题

已知某行星的质量为M,质量为m的卫星围绕该行星的半径为R，求该卫星的角速度、线速度、周期和向心加速度各是多少？

我国神州九号飞船在轨道半径为r圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，若已知引力常量G，地球质量为M，飞船的质量为m，则神州九号受到地球对它的万有引力为多大？其运行的速度多大？

某人造地球卫星的质量为 m，在离地面 h的高空中绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为 R, 重力加速度为g ，万有引力常量为G 。求：
（1）地球的质量为多少？（2）卫星的运动速率为多少？

2010年10月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星．“嫦娥二号”在距月球表面100 km高度的轨道上做圆周运动，这比“嫦娥一号”距月球表面200 km的圆形轨道更有利于对月球表面做出精细测绘．已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球半径为6400km，地球表面附近的重力加速度为9.8m/s²．求：

（1）月球表面附近的重力加速度；
（2）“嫦娥一号”与“嫦娥二号”在各自圆轨道上运行速度的大小之比．

高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球转动，如果地球质量为M，地球半径为R，人造卫星质量为m，万有引力常量为G，求：
（1）人造卫星的角速度多大？
（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？
（3）人造卫星的向心加速度多大？

“神州”六号飞船发射成功后，进入圆形轨道稳定运行，运转一周的时间为T，地球的半径为R，表面重力加速度为g，万有引力常量为G，试求：
（1）地球的密度；
（2）“神州”六号飞船轨道距离地面的高度。

神舟六号载人飞船在绕地球飞行了5 圈后变轨，轨道变为距地面高度为h 的圆形轨道．已知地球半径为，地面附近的重力加速度为．求：
(1)飞船在圆轨道上运行的速度；
(2)飞船在圆轨道上运行的周期．

如图所示，宇航员站在某星球表面上的斜面顶端A处，沿水平方向以初速度V₀抛出一个小球。经时间t小球落在斜面上的某一点B处。设空气阻力不计，该星球半径为R，万有引力常数为G。求该星球的质量M为多少（斜面倾角为θ）

“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验．假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为，忽略月球自转．如题图飞船在轨道半径为4R的圆形轨道Ⅰ上绕月球运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动．求：

(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；
(2)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间．

宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g₁＝10m/s²，空气阻力不计, 该星球的半径与地球半径之比为R_星∶R_地＝1∶4） 求：
（1）求该星球表面附近的重力加速度g₂
（2）求该星球的质量与地球质量之比M_星∶M_地
（3）求该星球近地环绕速度与地球近地环绕速度比V_星∶V_地

如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，侧得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为，已知该星球半径为R，万有引力常量为G，求：

(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的密度；
(3)该星球的第一宇宙速度v；
(4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期T.

万有引力定律的地—月检验，假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，已知地球表面重力加速度g，半径R；月球绕地球公转周期为T。月球轨道半径约为地球半径的60倍，根据牛顿定律可知月球在轨道上运动的加速度为（    ）。而根据月球匀速圆周运动计算出其向心加速度为(        )。计算结果符合得很好，表明物体间的引力遵从相同的规律。

银河系的中心可能存在大黑洞，他们的根据是用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中位于银河系中心附近的星体进行近六年的观测所得的数据。他们发现，距离银河系中约km的星体正以km/s的速度围绕银河系中心旋转。根据上面数据
求：（1）此星体的角速度；
（2）此黑洞的质量；
（3）理论分析，成为黑洞的条件是该星体的第一宇宙速度大于等于光速，此黑洞半径的最大值（引力常数是G＝6.67×10^－11m3·kg^－1s^－2）（结果均保留一位有效数字）。

月球质量是地球质量的，月球半径是地球半径的，在距月球表面40m高处，有一质量m="60" kg的物体自由下落．
（1）它落到月球表面需要多长时间？
（2）它在月球上的重力和质量跟在地球上是否相同？（已知地球表面的重力加速度g_地=9．8m/s²）

随着航天技术的不断发展，人类宇航员可以乘航天器登陆一些未知星球。一名宇航员在登陆某星球后为了测量此星球的质量进行了如下实验：他把一小钢球托举到距星球表面高度为h处由静止释放，计时仪器测得小钢球放到落回星球表面的时间为t。此前通过天文观测测得此星球的半径为R，已知万有引力常量为G，不计小钢球下落过程中的气体阻力，可认为此星球表面的物体受到的重力等于物体与星球之间的万有引力。求：
(1）此星球表面的重力加速度g；
(2）此星球的质量M；及第一宇宙速度
(3）若距此星球表面高H的圆形轨道有一颗卫星绕它做匀速圆周运动，求卫星的运行周期T。