高中物理万有引力定律及其应用试题

假设地球可视为质量分布均匀的球体。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g₀，地球的半径为R，地球的自转周期为T，引力常量为G，由此可知（   ）

A．地球的质量为

B．地球表面赤道处的重力加速度大小为

C．近地卫星在轨运行的加速度大小为g0

D．地球同步卫星在轨道上运行的加速度大小为

据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接．某同学得知上述消息后，画出“神舟八号”和“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由此假想图，可以判断（ ）

A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率

B．“天宫一号”的周期小于“神舟八号”的周期

C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接

“神六升空，双雄巡天”，真正实现了中国人参与外层空间科学实验的梦想．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．
（1）飞船入轨后沿椭圆轨道运动，其远地点离地面高度为地球半径的，则该处的重力加速度是多大？
（2）假设“神舟六号”飞船绕地球飞行过程中沿圆轨道运行，周期为T，则飞船离地面的高度是多少？

如图所示，A为静置于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，且轨道都在赤道平面内，相对于地心，下列说法中正确的是（ ）

A．若地球自转加快，A物体将飞离地球向远处运动
B．卫星C相对于A是静止的
C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方
D．卫星B在远地点的机械能等于其在近地点的机械能

迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1﹣58lc”却很值得我们期待．该行星的温度在O℃到40℃之间、质量是地球的6倍、直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日．“Gliese581”的质量是太阳质量的0.31倍．设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（ ）

A．在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同

B．如果人到了该行星，其体重是地球上的倍

C．该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍

D．由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短

某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，它离地面的高度为地球半径R的3倍，已知地面附近的重力加速度为g，引力常量为G．求：
（1）地球的质量；
（2）这颗人造地球卫星的向心加速度和周期．

一艘宇宙飞船在一个不知名的行星表面上空作圆形轨道运行，要测定行星的密度，只需要（已知万有引力常量为G）（ ）

A．测定飞船的环绕半径	B．测定行星的质量
C．测定飞船的环绕速度与半径	D．测定飞船环绕的周期

关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是（ ）

A．牛顿根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F∝m的结论

B．只有能看做质点的两物体间的引力才能用F=G计算

C．若m1＞m2，则m1受到的引力大于m2受到的引力

D．万有引力常量的大小首先由牛顿测出来的，且G=6.67×10^﹣11N．m^2/kg^2

地球的质量是月球的81倍，地球与月球之间的距离为S，某飞行器运动到地球与月球连线的某位置时，地球对它吸引力大小是月球对它吸引力大小的4倍，则此飞行器离地心的距离是（ ）

A．

B．

C．

D．

两颗行星的质量分别为m₁和m₂，它们绕太阳运行的轨道半径分别是r₁和r₂，若它们只受太阳引力的作用，那么这两颗行星的向心加速度之比为（ ）

A．1

B．

C．

D．

某行星绕太阳运动的椭圆轨道如图所示，F₁和F₂是椭圆轨道的两个焦点，A和B是长轴上的两个点，已知行星运动到A点的速度比运行到B点的速度大，则太阳位于（ ）

A．F1

B．F2

C．A

D．B

北京时间2012年10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将第16颗北斗导航卫星成功送入太空预定轨道．北斗导航卫星系统免费提供定位、测速和授时服务，定位精度10m，测速精度0.2m/s，以下说法中正确的是（ ）

A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移

B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置

C．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻

D．北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率

质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空，发射时发动机推力恒定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭，探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示．已知该行星半径是地球半径的，地球表面重力加速度为10m/s²，该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化．求：

（1）探测器发动机推力大小；
（2）该行星的第一宇宙速度大小．

如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60°的正上方过程所用时间为1h，则下列说法正确的是（ ）

A．该卫星的运行速度一定大于7.9km/s

B．该卫星与同步卫星的运行半径之比为1：4

C．该卫星与同步卫星的运行速度之比为1：2

D．该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能

以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有（ ）

A．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向

B．牛顿发现了万有引力定律，库仑用扭秤实验测出了万有引力恒量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值

C．行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关

D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，感应电流的方向遵从楞次定律，这是能量守恒定律的必然结果