高中物理万有引力定律及其应用试题

猜想、检验是科学探究的两个重要环节．月－地检验为万有引力定律的发现提供了事实依据．请你完成如下探究内容：（1）已知地球中心与月球的距离r=60R (R为地球半径，R=6400km)，计算月球由于受到地球的万有引力而产生的加速度；（2）已知月球绕地球运转的周期为27.3天，地球中心与月球的距离r=60R，计算月球绕地球运动的向心加速度．

如图所示，在地面上发射一个飞行器，进入椭圆轨道Ⅱ运行，其发射速度

A．等于7.9km/s

B．大于16.7km/s

C．大于7.9km/s，小于11. 2km/s

D．大于11.2km/s，小于16.7km/s

地球和月球的质量之比为81:1，半径之比4:1,求：
(1)地球和月球表面的重力加速度之比；
(2)在地球上和月球上发射卫星所需最小速度之比.

“神舟十号”飞船发射后，先进入一个椭圆轨道，经过多次变轨进入距地面高度为h的圆形轨道。已知飞船质量为m，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。设飞船进入圆形轨道后运动时的动能为E_K，则

A．

B．

C．

D．

已知国际空间离地高度为H，绕地球运动的周期为T₁，万有引力常量为G，地球半径为R，地球同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期为T₂，地球表面重力加速度为g。
某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：
地球同步卫星绕地心做圆周运动，由牛顿第二定律得
解得：
（1）这个同学的解题过程存在错误，请指出错误之处，并给出正确解法。
（2）请根据题给条件再提出一种估算地球质量的方法，并解得结果。

已知引力常量G和下列备组数据，不能计算出地球质量的是（ ）

A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离

B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离

C．人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期

D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度

星体对它们的引力作用) ．设四颗星稳定地分布在边长为的正方形的四令顶点上且
它们均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，星体运动周期为，每个星体表面
的重力加速度为g，引力常量为G，试求：每个星体的半径和质量． 

一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的(　　)．

A．0.25倍

B．0.5倍

C．2.0倍

D．4.0倍

太空中存在一些离其它恒星很远的、由三颗星组成的三星系统，可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是直线三星系统──三颗星始终在一条直线上；另一种是三角形三星系统──三颗星位于等边三角形的三个顶点上。已知某直线三星系统A 每颗星体的质量均为m，相邻两颗星中心间的距离都为R；某三角形三星系统B 的每颗星体的质量恰好也均为m，且三星系统A 外侧的两颗星作匀速圆周运动的周期和三星系统B 每颗星作匀速圆周运动的周期相等。引力常量为G，则

A．三星系统A 外侧两颗星运动的线速度大小为

B．三星系统A 外侧两颗星运动的角速度大小为

C．三星系统B 的运动周期为

D．三星系统B任意两颗星体中心间的距离为

2015年7月14日，“新视野号”探测器飞掠冥王星，成为人类首颗造访冥王星的探测器．在探测器飞赴冥王星的过程中，随着它与冥王星间距离的减小，冥王星对它的万有引力

A．变小

B．变大

C．先变小后变大

D．先变大后变小

某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻气作用，绕地球运转的轨道会慢慢改变，每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动．某次测量卫星的轨道半径为r₁，后来变为r₂．以E_k1、E_k2表示卫星在这两个轨道上的动能，T₁，T₂表示卫星在这两上轨道上绕地运动的周期，则（ ）

A．Ek2＜Ek1，T2＜T1	B．Ek2＜Ek1，T2＞T1
C．Ek2＞Ek1，T2＜T1	D．Ek2＞Ek1，T2＞T1

如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做匀速圆周运动轨道半径为r的卫星，C为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星，长轴大小为a，P为B、C两卫星轨道的交点，已知A、B、C绕地心运动的周期相同，下列说法正确的是

A．物体A的线速度小于卫星B的线速度
B．卫星B离地面的高度可以为任意值
C．a与r长度关系满足a=2r
D．若已知物体A的周期和万有引力常量，可求出地球的平均密度

如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动．已知A，B连线在A、O连线间的夹角最大为θ，则卫星A，B的角速度之比等于（ ）

A．sin³θ       B．      C．      D．

“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命.假设“轨道康复者”的轨道半经为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是

A．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救

B．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动

C．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5 倍

D．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍

假定某星球的密度与地球的密度相同，它表面处的自由落体加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球质量是地球质量的（球体积与半径的三次方成正比）（   ）

A．4倍

B．8倍

C．16倍

D．64倍