高中物理万有引力定律及其应用试题

在未来的某一天，小华驾驶我国自主研发的航天飞行器着陆在没有大气的某星球上，他做了一个实验，只见他用手以初速度v₀竖直向上抛出一个可视为质点的小球，经过时间t重新回到他手中（设手的位置不变）。又知道当航天飞行器在靠近该星球表面作圆周运动飞行时测得其环绕周期是T，已知万有引力常量为G，根据上述数据，试求：
（1）该星球表面的重力加速度g大小
(2) 该星球的半径R和质量M

物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。以下叙述中，正确的说法是 （  ）

A．开普勒发现万有引力定律

B．爱因斯坦提出：在一切惯性参照物中，测量到的真空中的光速c都一样

C．牛顿利用扭秤实验，首先测出引力常量，为人类实现飞天梦想奠定了基础

D．相对论的创立表明经典物理学已不再适用

若两颗人造地球卫星的周期之比为，则它们的轨道半径之比＝，向心加速度之比＝。

小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后，小行星运动的（）

A．	半径变大	B．	速率变大
C．	角速度变大	D．	加速度变大

双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的倍，两星之间的距离变为原来的倍，则此时圆周运动的周期为    （）

A．

B．

C．

D．

北京时间2012年3月31日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209km、远地点50419km的预定转移轨道，卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星，同步卫星轨道离地面高度为35860km。下列说法正确的是

A．卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期

B．卫星在转移轨道运动时，经过近地点时的速率大于它在远地点的速率

C．卫星在同步轨道运动时，飞船内的航天员处于超重状态

D．卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度

已知两球的半径为r₁和r₂，r为两球之间的最小距离，如图所示，而且两球质量均匀分布、大小分别为m₁和m₂，则两球间万有引力大小为

A．	B．
C．	D．

"嫦娥一号"是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量，月球的半径为。利用以上数据估算月球的质量约为（）

A．

B．

C．

D．

现代观测表明，由于引力作用，恒星有“聚焦”的特点，众多的恒星组成了不同层次的恒星系统，最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.如图所示，这两颗恒星的质量分别为m₁、m₂，它们各以一定的速率绕它们连线上的某一点为圆心匀速转动，这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起.则这两颗恒星的轨道半径之比r₁∶r₂=________，线速度大小之比v₁∶v₂=_______.

宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L，若抛出时的初速度增大2倍，则抛出点与落地点之间的距离为.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常量为G，求该星球的质量M.

计算下列物体间的万有引力大小：
（1）两个质量各为50 kg的均匀球相距1 m远；
（2）太阳质量M=2.0×10³⁰kg，地球的质量M=6.0×10²⁴kg，太阳与地球相距R=1.5×10¹¹m.

一物体在地球表面重16 N，它在以5m/s²的加速度上升的火箭中对水平支持物的压力为9N，则此火箭离地球表面的高度为地球半径的（   ）


A．

B．2倍

C．3倍

D．4倍

一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。测得周期为T,认为行星是密度均匀的球体，引力常量G已知，据此可推算出（   ）

A．飞船的轨道半径	B．飞船的运行速度
C．行星的密度	D．行星的质量

宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的A、B、C三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的万有引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种是三颗星位于同一直线上，A、C两颗星围绕中央星B在同一半径为 R 的圆轨道上运行；第二种形式是A、B、C三颗星在边长为R的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设在第一种和第二种情况下，A星体运动的线速度分别为v₁和v₂；周期分别为T₁和T₂。求：  和

A．B两颗行星，各有一颗卫星，卫星轨道接近各自的行星表面，如果两行星的质量比为M_A：M_B= q，两行星的半径比为R_A：R_B= p，则两卫星的周期之比为：（   ）
A．        B．q        C．p      D．q