高中物理万有引力定律及其应用试题

探月飞船以速度v贴近月球表面做匀速圆周运动，测出圆周运动的周期为T。已知万有引力常量为G，则

A．可以计算出探月飞船的质量

B．可算出月球的半径

C．无法算出月球的质量

D．飞船若要离开月球返回地球，必须启动助推器使飞船加速

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，如图所示．则以下说法不正确的是

A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速一次

B．由于卫星由圆轨道l送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度

C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9Km/s，而在远地点P的速度一定小于7．9Km/s

D．卫星奄椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度

未来“嫦娥五号”落月后，轨道飞行器将作为中继卫星在绕月轨道上做圆周运动，如图所示．设卫星距离月球表面高为h，绕行周期为T，已知月球绕地球公转的周期为T₀，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球半径为r，万有引力常量为G．试分别求出：

（1）地球的质量和月球的质量；
（2）中继卫星向地球发送的信号到达地球，最少需要多长时间？（已知光速为c，且h≤r≤R）

公元2100年，航天员准备登陆木星，为了更准确了解木星的一些信息，到木星之前做一些科学实验，当到达与木星表面相对静止时，航天员对木星表面发射一束激光，经过时间t，收到激光传回的信号，测得相邻两次看到日出的时间间隔是T，测得航天员所在航天器的速度为v，已知引力常量G，激光的速度为c，则（    ）

A．木星的质量

B．木星的质量

C．木星的质量

D．根据题目所给条件，可以求出木星的密度

假设航天飞机在太空绕地球作匀速圆周运动．宇航员利用机械手将卫星举到机舱外，并相对航天飞机静止释放该卫星，则被释放的卫星将(不计空气阻力)（ ）

A．停留在轨道的被释放处

B．随航天飞机同步绕地球作匀速圆周运动

C．向着地球做自由落体运动

D．沿圆周轨道的切线方向做直线运动

在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v₀，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T，火星可视为半径为r₀的均匀球体。

（多选）如练图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近．已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω.万有引力常量为G，则（  ）

A．发射卫星b时速度要大于11.2 km/s

B．卫星a的机械能小于卫星b的机械能

C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速

D．卫星a和b下一次相距最近还需经过t＝

若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ ）

A．行星的质量

B．太阳的质量

C．行星的密度

D．太阳的密度

我国自1984年4月8日成功发射第一颗地球同步卫星以来，已经陆续发射了多颗此类卫星．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）

A．运行速度大于7.9km/s

B．离地面高度一定，相对地面静止

C．绕地球运行的周期比月球绕地球运行的周期长

D．绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度相同

有三颗卫星运动于如图所示的三个轨道，其中轨道1和轨道3是以地球为圆心的圆，轨道2 是椭圆轨道，且地球在其中的一个焦点上，轨道2分别与轨道1和轨道3相切于Q和P点，卫星在运动过程中不会相撞，则下列分析正确的是（  ）

A．在Q点时，卫星1和卫星2受到的地球引力一定相同

B．在P点时，卫星2和卫星3具有相同的加速度

C．卫星2在P、Q两点的线速度大小相同

D．卫星1在Q的线速度小于卫星2在Q点的线速度

假设地球可视为质量均匀分布的球体．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，地球自转的周期为T，引力常量为G.则可知 （     ）

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．近地卫星在轨道运行的加速度大小为

D．地球同步卫星在轨道运行的加速度大小为

火星探测器绕火星近地做圆周轨道飞行，其线速度和相应的轨道半径为和R₀，火星的一颗卫星在圆轨道上的线速度和相应的轨道半径为和R，则下列关系正确的是（    ）

A．	B．
C．	D．

若地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的周期分别为T₁和T₂，如地球和火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径大小分别为R₁和R₂，则（ ）

A．	B．
C．	D．

火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。近期，我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星的半径是地球半径的1/2，质量是地球质量的1/9，自转周期也基本与地球的自转周期相同。地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度是h。在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是

A．王跃在火星表面受到的万有引力是他在地球表面所受万有引力的4/9倍

B．火星表面的重力加速度是2/9g

C．火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的/3倍

D．王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳时，能上升的最大高度是9h/4

2005年10月12日9时零分零秒“神舟六号”飞船,喷薄一跃入九天.北京航天飞行控制中心主任席政介绍说，“飞船的入轨轨道近地点是200km，远地点是347km.飞到第5圈变为圆轨道,变轨后是距地面343km.这是因为第1～5圈（相应为1～5轨道）,由于大气阻力的影响,但这比重力小得多,每圈轨道降低1km,飞船远地点高度从347km降为343km.飞船在远地点变轨后，把近地点抬起来，就变成圆轨道了，圆轨道各个点上的重力都一样,有助于科学试验,对应急救生也特别有利.”根据上述资料我们可以推断（ ）

A．由于1、2轨道在变轨处相切，则该处向心加速度a1=a2

B．由于1、2轨道在变轨处相切，则该处速度v1＜v2

C．由于空气阻力的存在，飞船从第1～5圈，其环绕速度逐渐减少

D．上述说法都不对.