高中物理万有引力定律及其应用试题

太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学中称为“行星冲日”。假定有两个地外行星A和B，地球公转周期T₀=1年，公转轨道半径为，A行星公转周期T_A=2年， B行星公转轨道半径，则
A．相邻两次A星冲日间隔为2年
B．相邻两次B星冲日间隔为8年
C．相邻两次A星冲日间隔时间比相邻两次B星冲日间隔时间长
D．相邻两次A、B两星同时冲日时间间隔为8年

理论研究表明第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍。火星探测器悬停在距火星表面高度为h处时关闭发动机，做自由落体运动，经时间t落到火星表面。已知引力常量为G，火星的半径为R。若不考虑火星自转的影响，要使探测器脱离火星飞回地球，则探测器从火星表面的起飞速度至少为

A．

B．

C．11.2km/s

D．7.9km/s

一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体，物体静止时，弹簧测力计的示数为F。已知引力常量为G，则这颗行星的质量为  (    )

A．

B．

C．

D．

2014年11月1日 “嫦娥5号”返回器顺利着陆标志着我国已全面突破和掌握航天器高速载人返回的关键技术。已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于航天器的绕行周期），航天器运动的弧长为s ，航天器与月球的中心 连线扫过角度为θ （弧度制），引力常量为G，则

A．航天器的轨道半径为	B．航天器的环绕周期为
C．月球的质量为	D．月球的密度为

如图为哈勃望远镜拍摄的银河系中被科学家称为“罗盘座T星”系统的照片，该系统是由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星系统，图片下面的亮点为白矮星，上面的部分为类日伴星（中央的最亮的为类似太阳的天体）。由于白矮星不停地吸收由类日伴星抛出的物质致使其质量不断增加，科学家预计这颗白矮星在不到1000万年的时间内会完全“爆炸”，从而变成一颗超新星。现假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收，并且两星间的距离在一段时间内不变，两星球的总质量不变，不考虑其它星球对该“罗盘座T星”系统的作用，则下列说法正确的是

A．两星间的万有引力不变	B．两星的运动周期不变
C．类日伴星的轨道半径减小	D．白矮星的线速度增大

如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星A、B，同方向绕地心做匀速圆周运动，此时刻A、B连线与地心恰在同一直线上且相距最近，已知A的周期为T ， B的周期为2T/3。下列说法正确的是（  ）

A．A的线速度大于B的线速度
B．A的加速度大于B的加速度
C．A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
D．从此时刻到下一次A、B相距最近的时间为2T

要使太阳对某行星的引力减小到原来的1/4，下列办法不可采用的是

A．使两物体的质量各减小一半，距离不变

B．使其中一个物体的质量减小到原来的1/4，距离不变

C．使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变

D．距离和质量都减为原来的1/4

关于地球和太阳，下列说法中正确的是

A．地球对太阳的引力比太阳对地球的引力小得多

B．地球围绕太阳运转的向心力来源于太阳对地球的万有引力

C．太阳对地球的作用力有引力和向心力

D．在地球对太阳的引力作用下，太阳绕地球运动

石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖．用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现．科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换．
 
(1)有关地球同步轨道卫星，下列表述正确的是
A.卫星距离地面的高度大于月球离地面的高度
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.卫星运行时可能经过杭州的正上方
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
(2)若把地球视为质量分布均匀的球体，已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a₁，近地卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a₂,地球赤道上的物体做匀速圆周运动的向心加速度大小为a₃，地球北极地面附近的重力加速度为g₁，地球赤道地面附近的重力加速度为g₂，则
A. a₁=g₁        B. a₂=g₁       C. a₃=g₁        D. g₁ -g₂=a₃
(3)当电梯仓停在距地面高度h＝4R的站点时，求仓内质量m＝50kg的人对水平地板的压力大小．取地面附近重力加速度g取10m/s²，地球自转角速度ω＝7.3×10^－5rad/s，地球半径R＝6.4×10³km.（结果保留三位有效数字）

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，在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v_o,求（1）火星表面的重力加速度（2）它第二次落到火星表面时速度大小，（计算时不计大气阻力），已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期T，火星可视为半径为r_o的均匀球体。

我国已建成了酒泉、太原和西昌卫星发射中心,假如还要建设一个卫星发射中心,为了发射卫星时尽量节约火箭的燃料,在自南向北排列的三亚、上海、北京、哈尔滨四个城市中你认为最合适的是(    )

A．三亚

B．上海

C．北京

D．哈尔滨

我国自主研制的高分辨率对地观测系统包含至少7颗卫星和其他观测平台，分别编号为“高分一号”到“高分七号”，它们都将在2020年前发射并投入使用。于2013年4月发射成功的“高分一号”是一颗低轨遥感卫星，其轨道高度为645km。关于“高分一号”卫星，下列说法正确的是

A．发射速度一定大于7.9km/s

B．可以定点在相对地面静止的同步轨道上

C．卫星绕地球运行的线速度比月球的大

D．卫星绕地球运行的周期比月球的大

据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N．由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为

A．2

B．0.5

C．3.2

D．4

2015年3月5日，国务院总理李克强在十二届全国人民代表大会上所作的政府工作报告中提到：“超级计算、探月工程、卫星应用等重大科研项目取得新突破”，并对我国航天事业2014年取得的发展进步给予了充分肯定。若已知地球半径为，赤道上物体随地球自转的向心加速度为，第一宇宙速度为；地球同步卫星的轨道半径为，向心加速度为，运动速率为，判断下列比值正确的是

A．

B．

C．

D．

2015年3月30号晚上9点52分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，将我国首颗新一代北斗导航卫星发射升空，于31号凌晨3点34分顺利进入预定轨道。这次发射的新一代北斗导航卫星，是我国发射的第17颗北斗导航卫星。北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。中地球轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中地球轨道卫星离地面高度低，则中地球轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的

A．周期大

B．线速度小

C．角速度小

D．向心加速度大