高中物理万有引力定律及其应用选择题

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．

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．

a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有 ( )．

A．a的向心加速度等于重力加速度g

B．c在4h内转过的圆心角是

C．b在相同时间内转过的弧长最长

D．d的运动周期有可能是23h

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

流星在夜空中发出明亮的光焰．流星的光焰是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的．下列相关说法正确的是

A．流星在空气中下降时势能必定全部转化为内能

B．引力对流星物体做正功则其动能增加，机械能守恒

C．当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时，流星做曲线运动

D．流星物体进入大气层后做斜抛运动

假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是

A．飞船在轨道I上运动时的机械能大于在轨道II上运动时的机械能

B．飞船在轨道II上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度

C．飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以轨道I同样的轨道半径运动的周期相同

D．飞船在轨道III上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道II上运动到P点时的加速度

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连线与A、O连线间的夹角最大为，则卫星A、B的角速度之比等于（）

A. B. C. D.

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．

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

已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为，向心加速度大小为，近地卫星速度大小为，向心加速度大小为，地球同步卫星线速度大小为，向心加速度大小为，设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍，则以下结论正确的 是( )

A．=

B．=

C．

D．

“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现 A 、 B 两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是( )
A．天体 A 、 B 的质量一定不相等
B．两颗卫星的线速度一定相等
C．天体 A 、 B 表面的重力加速度之比等于它们的半径之比
D．天体 A 、 B 的密度一定相等

美国一家科技公司整了一个“外联网”（ Outernet)计划，准备发射数百个小卫星，向全球提供免费WiFi服务。若这些小卫星运行时都绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是

A．小卫星的质量越大，所需要的发射速度越大

B．小卫星的轨道越高，所需要的发射速度越大

C．小卫星运行时的轨道半径越大，周期越大

D．小卫星在轨道上做匀速圆周运动时，受到的万有引力不变，向心加速度不变

金星和木星都绕太阳做匀速圆周运动，木星绕太阳的公转周期是金星绕太阳的公转周期的
20倍，那么金星和木星绕太阳运行的线速度大小之比约为

A．2

B．

C．400

D．

发射地球同步卫星时，先将卫星发射至距地面高度为h₁的近地轨道上，在卫星经过A点时点火，实施变轨，进入远地点为B的椭圆轨道上，最后在B点再次点火，将卫星送入同步轨道，如图所示．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则：

A．卫星在近地圆轨道的周期最大

B．卫星在椭圆轨道上由A到B的过程速率逐渐减小

C．卫星在近地点A的加速度为gR^2/（R+h1）^2

D．远地点B距地表距离为（gR^2T^2/4π^2）^1/3

理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则下图所示的四个F随x的变化关系图正确的是