高中物理万有引力定律及其应用计算题

“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。

宇航员在某星球表面附近自h高处以初速度V₀水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知该星球半径为R，若在该星球上发射一颗卫星，使它在星球表面附近绕星球作圆周运动．万有引力恒量为G，求：
（1）该星球的质量；
（2）该卫星的周期。

已知近地轨道卫星的线速度V₀约为8 km/s，周期T₀约为85分钟。现有某一人造地球卫星距离地面的高度为3R（R为地球的半径）。求：该人造地球卫星的线速度V和周期T

已知月球绕地球的周期T，轨道半径r，地球的半径是R，万有引力常量是G。
求：地球的质量与地球的密度

某星球的质量为，在该星球表面某一倾角为的山坡上以初速度v₀平抛一个物体，经时间该物体落到山坡上。欲使该物体不再落回该星球的表面，至少应以多大的速度抛出物体？（不计一切阻力，万有引力常量为）

从地球上某处以15m/s的初速度水平抛出一物体，经2s落地，地球表面的重力加速度g取10m/s² ，地球半径R=6400km,求：
（1）物体抛出处的高度是多少？物体落地点距抛出处的水平距离是多少？速度方向与竖直方向的夹角θ的正切等于多少？
（2）有一颗近地卫星绕地球表面运动，试估算其周期为多少小时？
（3）如果地球表面赤道处的物体恰好对地没有压力（悬浮），则此时地球自转的角速度ω为多少？(该小问用字母表示即可）

神舟五号载人飞船质量为m，在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。还已知地球半径为R，地面处的重力加速度为g。求：
（1）飞船在上述圆轨道上运行的周期T；
（2）飞船在上述圆轨道上运行时的动能E_K.

一行星的半径是地球半径的2倍，密度与地球的密度相等.在此行星上以一定的初速度竖直上抛一物体，上升的高度为h，则在地球上以同样大的初速度竖直上抛同一物体，上升的高度应为多少？(空气阻力不计)

某星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，若从地球上某一高度平抛一物体，射程为60米，则在该星球上，从同样的高度以相同的初速度平抛一物体，射程应该是多少？（ g=10m/s² ）