高中物理万有引力定律及其应用选择题

2015年9月30日7时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将第4颗新一代北斗导航卫星送入倾角55°的倾斜地球同步轨道，新一代北斗导航卫星的发射，标志着我国在卫星研制、发射方面取得里程碑式的成功．关于该卫星到地心的距离r可由求出，已知式中G为万有引力常量，则关于物理量a，b，c的描述正确的是

A．a是地球平均密度，b是地球自转周期 ，c是地球半径

B．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是卫星的加速度

C．a是地球平均密度，b是卫星的加速度，c是地球自转的周期

D．a是地球表面重力加速度，b是地球自转周期，c是地球半径

“轨道康复号”是“垃圾卫星”的救星，它可在太空中给“垃圾卫星”补充能量，延长卫星的使用寿命。一颗“轨道康复号”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，运行方向与地球自转方向一致。轨道半径为地球同步卫星轨道半径的，则

A．“轨道康复号”相对于地球赤道上的城市向西运动

B．“轨道康复号”的加速度是地球同步卫星加速度的4倍

C．“轨道康复号”的周期是地球同步卫星周期的倍

D．“轨道康复号”每经过天就会再赤道同一城市的正上方出现

星系由很多绕中心作圆形轨道运行的恒星组成．科学家研究星系的一个方法是测量恒星在星系中的运行速度v和离星系中心的距离r．用v∝rⁿ这样的关系来表达，科学家们特别关心指数n．若作用于恒星的引力主要来自星系中心的巨型黑洞，则n的值为（ ）

A．1

B．2

C．﹣

D．

下列说法正确的是(      )

A．丹麦天文学家第谷通过长期的天文观测，指出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，揭示了行星运动的有关规律

B．卫星轨道必为圆形，卫星运行速度总不超过7.9km/s

C．卫星运行速度与卫星质量无关

D．卫星轨道可以与纬度不为零的某条纬线在同一平面内

宇宙中存在一些智力相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，如图，设四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，四颗星稳定分布在边长为L的正方形的四个顶点上。已知引力常量为G，关于四星系统（忽略星体自转的影响），下列说法正确的是

A．四颗星的向心加速度的大小为

B．四颗星运行的线速度大小是

C．四颗星表面的重力加速度均为

D．四颗星的周期均为

发射地球同步卫星时．先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示．则以下说法不正确的是

A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速一次

B．由于卫星由圆轨道l送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度

C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9Km/s，而在远地点P的速度一定小于7．9Km/s

D．卫星奄椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度

假定地球､月球都静止不动.用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E_k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力.则

A．Ek必须大于或等于W,探测器才能到达月球

B．Ek小于W,探测器也可能到达月球

C．,探测器一定不能到达月球

D．,探测器一定能到达月球

太阳对行星的引力提供了行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力，这个向心力的大小

A．与行星距太阳间的距离成正比

B．与行星距太阳间的距离平方成正比

C．与行星距太阳间的距离成反比

D．与行星距太阳间的距离平方成反比

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

我国发生“嫦娥一号”飞船探测月球，当宇宙飞船到了月球上空先以速度绕月球在Ⅰ轨道上做圆周运动，为了使飞船较安全的落在月球上的B点，在轨道A点瞬间点燃喷气火箭，使飞船进入Ⅱ轨道运动，关于飞船的运动下列说法正确的是（   ）

A．在轨道Ⅱ上经过A点的速度小于在轨道Ⅰ经过A点的速度

B．在轨道Ⅱ上运行的周期小于在轨道Ⅰ运行的周期

C．在轨道Ⅱ上经过A点的加速度小于在轨道Ⅰ经过A点的加速度

D．喷气方向与的方向相反，飞船减速，A点飞船的向心加速度不变

“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，在距月球表面200 km的P点进行第一次变轨后被月球捕获，先进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行，如图。之后，卫星在P点又经过两次变轨，最后在距月球表面200km的圆 地月转形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动。对此，下列说法不正确的是（    ）

A．卫星在轨道Ⅲ上运动的速度小于月球的第一宇宙速度

B．卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短

C．卫星在轨道Ⅲ上运动的加速度大于沿轨道Ⅰ运动到P点时的加速度

D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种轨道运行相比较，卫星在轨道Ⅲ上运行的机械能最小

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g月＝	B．月球的平均密度ρ＝
C．月球的第一宇宙速度v＝	D．月球的质量m月＝

两颗行星都绕同一个恒星作匀速圆周运动，它们的质量m₁:m₂=1:2，轨道半径r₁ ：r₂=9：1，则它们的周期之比T₁/T₂等于（   ）

A．3：1

B．9：1

C．27：1

D．81：1