高中物理万有引力定律及其应用试题

据天文学观测，某行星在距离其表面高度等于该行星半径3倍处有一颗同步卫星。已知该行星的平均密度与地球的平均密度相等，地球表面附近绕地球做匀速圆周运动的卫星周期为T，则该行星的自转周期为

A．3T

B．4T

C．8T

D．

下列有关物理学史实的说法中正确的是 （    ）

A．卡文迪许第一个发现了万有引力定律

B．牛顿第一个测出了万有引力常量

C．开普勒第一个发现了行星运动的规律

D．爱因斯坦第一个提出了“日心说”

在宇宙探索中，科学家发现某颗行星的质量和半径均为地球的1/2，宇航员登陆到该行星的表面时，将长度L=0.45m的细绳一端固定，另一端系质量m=0.1kg的金属球，并让金属球恰好能在竖直面内作圆周运动。已知地球表面重力加速度g=10m/s²。求：
⑴该行星表面的重力加速度g′；
⑵金属球通过最高点时线速度大小；
⑶金属球通过最低点时线速度大小

木星是绕太阳运行的行星之一，而木星的周围又有卫星绕其运行。如果要通过观测求得木星的质量，则需要测量的量是                                                                                           （   ）

A．木星运行的周期和轨道半径	B．卫星运行的周期和轨道半径
C．木星运行的周期和卫星的轨道半径	D．卫星运行的周期和木星的轨道半径

我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动，其运行的周期为T；卫星还在月球上软着陆。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则

A．月球的第一宇宙速度为

B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为

C．“嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为

D．由于月球表面是真空，“嫦娥三号”降落月球时，无法使用降落伞减速

如下图所示，三个质点a、b、c质量分别为、、M()．在c的万有引力作用下，a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动，轨道半径之比为，则它们的周期之比＝________；从图示位置开始，在b运动一周的过程中，a、b、c共线了________次．

2010年10月1日，我国成功发射了“嫦娥二号”探月卫星，在卫星飞赴月球的过程中，随着它与月球间距离的减小，月球对它的万有引力将（   ）

A．变小

B．变大

C．先变小后变大

D．先变大后变小

宇宙中有这样一种三星系统，系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成，两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行，轨道半径为r.关于该三星系统的说法中正确的是(　　)
①在稳定运行情况下，大星体提供两小星体做圆周运动的向心力　②在稳定运行情况下，大星体应在小星体轨道中心，两小星体在大星体相对的两侧　③小星体运行的周期为　④大星体运行的周期为

A．①③	B．②③
C．①④	D．②④

我国航天事业取得了突飞猛进地发展，航天技术位于世界前列，在航天控制中心对其正上方某卫星测控时，测得从发送“操作指令”到接收到卫星“已操作”的信息需要的时间为2t（设卫星接收到“操作指令”后立即操作，并立即发送“已操作”的信息到控制中心），测得该卫星运行周期为T，地球半径为R，电磁波的传播速度为c，由此可以求出地球的质量为（  ）

A．

B．

C．

D．

如图所示，是美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行，进入绕土星飞行的轨道．若“卡西尼”号探测器在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕n周飞行时间为t，已知引力常量为G，则下列关于土星质量M和平均密度ρ的表达式正确的是(　　)

A．M＝，ρ＝

B．M＝，ρ＝

C．M＝，ρ＝

D．M＝，ρ＝

如图，月球绕地球运动的轨道半径为，周期为。月球质量为，万有引力常量为G，求（1）地球对月球的万有引力为多大？（2）地球质量为多大？

1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439 km和2 384 km，则(　　)

A．卫星在M点的势能大于N点的势能

B．卫星在M点的角速度小于N点的角速度

C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度

D．卫星在N点的速度大于7. 9 km/s

有两颗质量均匀分布的行星A和B，它们各有一颗靠近表面的卫星a和b，若这两颗卫星a和b的周期相等，由此可知(　　)

A．卫星a和b的线速度一定相等

B．行星A和B的质量一定相等

C．行星A和B的密度一定相等

D．行星A和B表面的重力加速度一定相等

全球定位系统(GPS)有24颗卫星分布在绕地球的6个轨道上运行，距地面的高度都为2万千米．已知地球同步卫星离地面的高度为3.6万千米，地球半径约为6 400 km，则全球定位系统的这些卫星的运行速度约为(　　)

A．3.1 km/s	B．3.9 km/s
C．7.9 km/s	D．11.2 km/s

嫦娥二号卫星已成功发射，这次发射后卫星直接进入近地点高度200公里、远地点高度约38万公里的地月转移轨道直接奔月．当卫星到达月球附近的特定位置时，卫星就必须“急刹车”，也就是近月制动，以确保卫星既能被月球准确捕获，又不会撞上月球，并由此进入近月点100公里、周期12小时的椭圆轨道a.再经过两次轨道调整，进入100公里的近月圆轨道b.轨道a和b相切于P点，如右图所示．下列说法正确的是(　　)

A．嫦娥二号卫星的发射速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/s

B．嫦娥二号卫星的发射速度大于11.2 km/s

C．嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的速度va＝vb

D．嫦娥二号卫星在a、b轨道经过P点的加速度分别为aa、ab则aa>ab