高中物理万有引力定律及其应用试题

两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A．质量大的天体线速度较大

B．质量小的天体角速度较大

C．两个天体的向心力大小相等

D．若在圆心处放一个质点，它受到的合力为零

为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为（  ）

A．

B．.

C．.

D．.

以下关于物理学史的叙述，不正确的是(  )

A．伽利略通过实验和论证说明了自由落体运动是一种匀变速直线运动

B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的使用价值

C．法拉第最早引入了场的概念，并提出用电场线描述电场

D．奥斯特发现电流周围存在磁场，并提出分子电流假说解释磁现象

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．

下列说法不正确的是（   ）

A．奥斯特发现电流周围存在磁场，并提出分子电流假说解释磁现象

B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置

C．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用扭秤实验测出了万有引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的使用价值

D．T·m^2与V·s能表示同一个物理量的单位

一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材：

A．精确的秒表一只；

B．已知质量为m的物体一个；

C．弹簧秤一个；

D．天平一台（附砝码）.已知宇航员在绕行时以及着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M.（已知万有引力常量为G）

（1）两次测量所选用的器材分别是             、          ．
（2）两次测量的物理量分别是        、         .
（3）R＝           、M＝         .

宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g₀表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，则关于g₀、N下面正确的是

A．

B．

C．

D．N=0

在某星球A表面，宇航员把一质量为m_A的重物放在地面上，该处的重力加速度为g_A，现用一轻绳竖直向上拉重物，让绳中的拉力F_T由零逐渐增大，可以得到加速度a与拉力F_T的图象如图甲所示；再把一质量为m_B的重物放在另一个星球B表面上重复上述实验，也可以得到加速度a与拉力F_T的图象如图乙所示，已知星球B表面该处的重力加速度为g_B，下列关系正确的是

A．mA<mB

B．mA>mB

C．gA=gB

D．gA>gB

同步卫星的发射方法是变轨发射，即先把卫星发射到离地面高度为200 km--300 km的圆形轨道上，这条轨道叫停泊轨道；如图所示，当卫星穿过赤道平面上的P点时，末级火箭点火工作，使卫星进入一条大的椭圆轨道，其远地点恰好在地球赤道上空约36000 km处，这条轨道叫转移轨道；当卫星到达远地点Q时，再开动卫星上的发动机，使之进入同步轨道，也叫静止轨道。关于同步卫星及发射过程，下列说法正确的是

A．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道运行的线速度

B．在P点火箭点火和Q点开动发动机的目的都是使卫星加速，因此，卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道运行的机械能

C．卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/s~ll.2 km/s

D．所有地球同步卫星的静止轨道都相同

2014年10月24日02时00分，我国自行研制的探月工程三期再人返回飞行试验器，在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭发射升空，我国探月工程首次实施的再入返回飞行试验首战告捷．假设月球是一个质量为M，半径为R的均匀球体．万有引力常数为C，下列说法错误的是（ ）

A．在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最小周期为

B．在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星，它的最大运行速度为

C．在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为

D．在月球上以初速度ν0竖直上抛一个物体，物体落回到抛出点所用时间为

若宇航员在月球表面附近自高h处以初速度v₀水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）

A．月球表面的重力加速度

B．月球的质量

C．月球的第一宇宙速度

D．月球的平均密度

在中国人民抗战胜利70周年阅兵式上首次展示的东风21D中程反舰弹道导弹，是中国专门为应对航母威胁而研制的打击海上移动目标的导弹，号称“航母杀手”，在技术和国家安全战略上具有重要影响。如图为东风21D发射攻击示意图，导弹从A点发射，弹头脱离运载火箭后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中海上移动目标B，C为椭圆的远地点，距地面高度为H。已知地球半径为R，地球表面重力加速度g，设弹头在C点的速度为v，加速度为a，则

A．

B．

C．

D．

发射卫星的过程可以简化成如图所示的情景：为节约能源，卫星发射到较低圆轨道Ⅰ上，然后在A点点火使卫星进入椭圆轨道Ⅱ，在椭圆轨道的远地点B点再次点火让卫星进入更高的轨道Ⅲ作周期与地球自转周期相同的匀速圆周运动，整个过程不计空气阻力。则

A．该卫星一定是地球同步卫星

B．从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ的过程中，卫星的机械能增大

C．卫星在Ⅲ轨道上的运行速度介于第一宇宙速度与第二宇宙速度之间

D．从A到B运动过程中，卫星上的时钟变慢

下列关于物理学发展中的史事、方法和思想总结正确的是

A．牛顿在探索万有引力的过程中利用的是类比法，通过苹果与月球的类比猜想出苹果所受的重力与月球所受的引力可能是同一性质的力

B．卡文迪许利用扭秤实验完成两个物理量的测量，一是万有引力常量，二是静电力常量；在实验中都应用到了微量放大的思想

C．伽利略利用斜槽实验，直接得出了速度与时间成正比,并合理外推得出物体自由下落的速度与时间成正比

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了等效替代思想

设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H ，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。