高中物理万有引力定律及其应用试题

地球同步卫星轨道必须在赤道平面上空和地球有相同的角速度，才能和地球保持相对静止．关于各国发射的地球同步卫星，下列表述正确的是(  )．

A．所受的万有引力大小一定相等

B．离地面的高度一定相同

C．运行的速度都小于7.9 km/s

D．都位于赤道上空的同一个点

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点(如下图所示)．则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(  )

A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C．卫星在轨道1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度

质量为100 kg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8 s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

两颗地球工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示）．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是(     )

A．这2颗卫星的加速度大小相等，均为
B．卫星1由位置A第一次运动到位置B所需的时间为
C．卫星1向后喷气，瞬间加速后，就能追上卫星2
D．卫星1向后喷气，瞬间加速后，绕地运行周期变长

如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，A.b到地心O的距离分别为r₁、r_2,线速度大小分别为v₁ 、v_2。则  （ ）

                  D.

火星的直径为地球的一半，质量为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转的轨道半径的1.5倍，地球表面重力加速度约为10m/s²，从以上信息可知

A．火星公转的周期比地球公转的周期短

B．火星表面重力加速度约为4m/s^2

C．火星公转的向心加速度比地球公转的向心加速度大

D．火星公转的线速度大于地球公转的线速度

“超级地球”是指围绕恒星公转的类地行星．科学家们发现有3颗不同质量的“超级地球”环绕一颗体积比太阳略小的恒星公转，公转周期分别为4天，10天和20天．根据上述信息可以计算

A．3颗“超级地球”运动的线速度之比

B．3颗“超级地球”所受的引力之比

C．该恒星的质量

D．该恒星的第一宇宙速度

以下说法正确的是

A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律

B．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的

C．库仑测出了引力常量G的数值

D．万有引力定律和牛顿运动定律一样都是自然界普遍适用的基本规律

有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4 h内转过的圆心角是

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是23h

以下有关物理学概念或物理学史说法正确的有

A．牛顿发现的万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出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

B．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

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=k为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度有关

D．奥斯特发现了电与磁间的关系，即电流的周围存在着磁场；同时他通过实验发现了磁也能产生电，即电磁感应磁现象

某天文观测机构发现一颗与太阳系其他行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星直径为2～3千米，绕太阳一周的时间为T年，而地球与太阳之间的距离为R₀，如果该行星与地球一样，绕太阳运动可近似看做匀速圆周运动，则小行星绕太阳运动的半径约为

A．

B．

C．

D．

某星球的质量约为地球质量的8倍，半径约为地球半径的2倍。已知地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，则航天器在该星球表面附近绕星球做匀速圆周运动的速度大小约为多少？

在力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，下列说法中不正确的是(    )

A．伽利略首先将实验事实和逻辑推理（包括数学推演）和谐地结合起来

B．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量

C．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

D．开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律

已知引力常量G和下列某组数据，不能计算出地球质量．这组数据是（ ）

A．地球绕太阳运行的周期及地球与太阳之间的距离

B．月球绕地球运行的周期及月球与地球之间的距离

C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期

D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度