3 万有引力定律的应用 知识点题库

下列说法正确的有(   )

A . 卡文迪许通过扭秤实验,较准确地测出了静电力常量 B . 安培通过实验,首先发现了电流周围存在磁场 C . 法拉第通过实验研究,总结出了电磁感应的规律 D . 奥斯特总结了永磁体的磁场和电流的磁场,提出了磁现象的电本质——分子电流假说
从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B,绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA:RB=4:1,求它们的线速度之比和运动周期之比

2016年3月1日,嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士表示,中国计划2018年前后发射“嫦娥四号”月球探测器,在月球背面软着陆,假设“嫦娥四号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:

  1. (1) 月球的密度;

  2. (2) 月球的表面重力加速度.

我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星,在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运行的周期为T.若以R表示月球的半径,则(   )

A . 卫星运行时的线速度为 B . 卫星运行时的向心加速度为 C . 月球的第一宇宙速度为 D . 物体在月球表面自由下落的加速度为
研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤.设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动,火星轨道在地球轨道外侧,如图所示,与地球相比较,则下列说法中正确的是(   )

A . 火星运行速度较大 B . 火星运行角速度较大 C . 火星运行周期较大 D . 火星运行的向心加速度较大
已知地球半径为R,地球自转的周期为T,地球表面的重力加速度为g,求

  1. (1) 第一宇宙速度?

  2. (2) 地球同步卫星离地面的高度h.

关于地球同步卫星,这些同步卫星一定具有相同的(    )
A . 质量 B . 高度 C . 向心力 D . 周期
某星球的半径为R,在该星球的表面航天员从初速度v0竖直向上抛出一个小物,经时间t小物体落回到原处,不计一切阻力,忽略星球的自转,求航天员乘航天飞行器围绕该星球做圆周运动的最大速度.
宇航员驾驶飞船环绕一未知星球表面飞行一周用时为T,然后飞船减速降落在该星球表面,宇航员让随身携带的小铁锤从高为h1处自由下落,得到小铁锤距地面距离随时间变化关系如图,已知万有引力常量为G,根据题中所给信息,判断下列说法中正确的是(   )

A . 可以测出该星球表面的重力加速度 B . 可以测出该星球的质量 C . 不可以测出该星球对应的第一宇宙速度 D . 可以测出小铁锤撞击地面前一瞬间的速度
某一行星有一质量为m的卫星,行星的半径为R , 卫星离行星表面的高度为h , 卫星做周期为T的匀速圆周运动,万有引力常量是G , (用题中物理量符号表示)求:
  1. (1) 行星的质量;
  2. (2) 行星表面的重力加速度是多少?
2018年5月9日中国首颗高光谱观测卫星“高分五号”成功发射,高分五号在距离地面705km的轨道上运行;2019年3月10日我国西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭,成功将“中星6C”送入地球同步卫星轨道。设两卫星均绕地球做匀速圆周运动,下列说法正确的是(   )
A .   根据以上条件可求“高分五号”卫星所需的向心力大小 B . “高分五号”卫星运行周期小于“中星6C”的运行周期 C . “中星6C”运行时线速度可能大于地球第一宇宙速度 D . “高分五号”卫星运行时的向心加速度小于“中星6C”的向心加速度
宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其他星体对它们的引力作用。现已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆轨道上运行。设每个星体的质量均为m。万有引力常量为G。
  1. (1) 试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期;
  2. (2) 假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为(   )
A . B . C . D .
  1970年4 月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,这是我国航天事业发展的里程碑,为纪念这一重要事件, 国务院同意从2016年开始将每年4月24日设立为“中国航天日”。经过几代航天人的努力,我国的航天事业取得了辉煌的成就。2016年1月16日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射白俄罗斯通信卫星一号,这标志着中国航天迈出了开拓欧洲市场、服务世界航天的重要一步。如图所示,白俄罗斯通信卫星一号是一颗地球同步轨道卫星。已知该通信卫星做匀速圆周运动的周期为T,地球质量为M,地球半径为R,引力常量为G。

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  1. (1) 求该通信卫星的角速度 ;
  2. (2) 求该通信卫星距离地面的高度h;
2020年6月11日,我国在太原卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,成功发射海洋一号D卫星,实现对全球海洋的观测。 若该卫星的运动可看作匀速圆周运动,卫星的角速度为ω,线速度大小为v,卫星离地面高度为H。 已知万有引力常量为G,求:
  1. (1) 卫星轨道半径r;
  2. (2) 地球质量M;
  3. (3) 地球表面的重力加速度g(不考虑地球自转)。
如图所示,双星是宇宙中一种常见的天体运动形式,二者围绕二者连线上某一点做各自的匀速圆周运动,下面关于双星系统说法正确的是(   )

A . 双星系统中A,B的向心加速度大小相同 B . 双星系统中A,B的线速度大小一定不同 C . 双星系统中A,B的转动半径一定不同 D . 双星系统中A,B的周期一定相同
最近一次“火星冲日”发生在2020年10月14日,此时火星距离地球最近,为利用此次机会,我国火星探测器“天问一号”(包括着落巡视器和环绕器)于2020年7月23日发射升空。探测器登陆火星前经历了大椭圆环火轨道1、火星停泊轨道2、火星进入轨道3.在火星进入轨道3,着陆巡视器与环绕器分离,最后成功软着陆于预选着陆区,而环绕器则进行升轨,返回停泊轨2,为着陆巡视器提供中继通信。变轨简化过程如图所示,其中P点为椭圆轨道的近火点。忽略大气阻力和探测器质量的变化,则(   )

A . 探测器在轨道1、2上经过P点时的加速度相等 B . 探测器在轨道2上的运行周期比在轨道1上的运行周期大 C . 探测器在轨道1上的机械能小于它在轨道2上的机械能 D . 环绕器需要在P点加速才能完成升轨,返回停泊轨道2
2021年10月,神舟十三号载人飞船成功发射,若点火不久,火箭竖直发射升空的某一瞬间,仪器显示宇航员对座舱的压力等于他体重的3倍,则此时飞船的加速度大小为;飞船经多次变轨后与空间站组合体完成交会对接,共同沿圆形轨道环绕地球运行,已知运行周期为T,地球半径为R,则空间站离地面的高度为(地球表面的重力加速度为g)。
从“玉兔”登月到“祝融”探火,我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。“祝融”火星车登陆火星之前,“天问一号”探测器环绕火星变轨示意图如图所示。已知地球表面的重力加速度为g,火星的质量约为地球质量的 , 火星的半径约为地球半径的;“祝融”火星车的质量为m,引力常数为G。则下列说法正确的是(   )

A . “天问一号”在圆轨道I上的机械能大于在椭圆轨道II上的机械能 B . “天问一号”在椭圆轨道II运行到P点的速度大于在椭圆轨道III运行到P点的速度 C . 若轨道I为贴近火星表面的圆轨道,测得“天问一号”在轨道I运动的角速度为 , 则火星的密度约为 D . “祝融”火星车在火星表面所受的重力约为
某空间飞行器在固定轨道上绕地球的运动可视为圆周运动,其运行周期的约为15小时,由此可判断飞行器的(   )
A . 轨道半径与地球同步卫星的相同 B . 轨道半径比地球同步卫星的小 C . 运行速度比地球同步卫星的小 D . 运行速度与地球同步卫星的相同