第三章 万有引力定律 知识点题库

一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则(   )

A . 物体在2 s末的速度是20 m/s B . 物体在第5 s内的平均速度是3.6 m/s C . 物体在第2 s内的位移是20 m D . 物体在前5 s内的位移是50 m

  1. (1)

    我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后,与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体。假设组合体在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动,已知地球半径为R , 地球表面重力加速度为g , 且不考虑地球自转的影响。则组合体运动的线速度大小为,向心加速度大小为

  2. (2)

    如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。

    ①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是

    A.重物选用质量和密度较大的金属锤

    B.两限位孔在同一竖直面内上下对正

    C.精确测量出重物的质量

    D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物

    ②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有

    A.OAADEG的长度           B.OCBCCD的长度

    C.BDCFEG的长度           C.ACBDEG的长度

  3. (3)

    某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻。

    ①按图示电路进行连接后,发现 三条导线中,混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的,将电建S闭合,用多用电表的电压挡先测量

    a 间电压,读数不为零,再测量 间电压,若读数不为零,则一定是导线断开;若读数为零,则一定是导线断开。

    ②排除故障后,该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1I2数据,作出图象如右图。由I1I2图象得到的电池的电动势E=V,内阻r=Ω。

天狼星发出的光到达地球要2.5×108s,则大约8年的时间,天狼星与地球的距离为m.(已知光在真空中的传播速度为3×108m/s)
2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射.飞船在绕地球飞行5 圈后进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道,已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g.求:

  1. (1) 飞船在上述圆形轨道上运行的速度v;

  2. (2) 飞船在上述圆形轨道上运行的周期T.

关于地球同步卫星,它们一定具有相同的(   )

A . 质量 B . 高度 C . 向心力 D . 周期
关于第一宇宙速度,下面说法正确的是(  )
A . 它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 B . 它是近地圆形轨道上人造地球卫星最大的运行速度 C . 它大于第二宇宙速度 D . 它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度
2018年5月21日,嫦娥四号中继星“鹊桥”在西昌卫星发射中心发射成功,同年12月8日成功发射嫦娥四号探测器,2019年1月3日实现人类探测器在月球背面首次软着陆;探测器对月球背面进行科学考察,并把信息通过中继星即时传送回地球。中继星“鹊桥”号,可认为相对于月球绕地月系统的拉格朗日L2点做圆周运动,如图所示。地月系统的拉格朗日点就是小星体在该位置时,可以与地球和月球基本保持相对静止,即在地球和月球万有引力作用下与月球一起以相同的角速度近似绕地球运动。下列判断正确的是(   )

A .   中继星“鹊桥”绕拉格朗日点L2运动过程,只受到地球和月球万有引力作用 B . 中继星“鹊桥”绕拉格朗目点L2运动过程,不只受到地球和月球万有引力作用,还要受到自身的动力作用 C . 中继星“鹊桥”随拉格朗日点L2绕地球运动的周期等于月球绕地球的周期 D . 从月球一面始终朝着地球,说明月球也有自转,自转周期与地球自转周期相同
下列说法正确的是(   )
A . 第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的最小速度 B . 地球同步卫星的运行轨道可以不在在地球的赤道平面内 C . 若使空间探测器挣脱太阳引力的束缚,其发射速度至少要达到第二宇宙速度 D . 已知人造卫星在地面附近的运行速度v和运行周期T,就可以算出地球的质量M(引力常量G已知)
我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星(简称“量子卫星”)“墨子号”发射升空。已知引力常量为G , 地球半径为R , “墨子号”距地面高度为h , 线速度为 ,地球表面的重力加速度为g , 第一宇宙速度为 ,下列说法正确的是(   )

A . B . 卫星距离地面的高度h可用 来表示 C . 地球的质量可表示为 D . 此卫星角速度大于
2019年4月10日21时,人类首张黑洞照片发布,这颗黑洞就是M87星系中心的超大质量黑洞,对周围的物质(包括光子)有极强的吸引力。已知该黑洞质量为M,质量M与半径R满足: ,其中c为光速,G为引力常量,设该黑洞是质量分布均匀的球体,则下列说法正确的是(   )

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A . 该黑洞的半径为 B . 该黑洞的平均密度为 C . 该黑洞表面的重力加速度为 D . 该黑洞的第一宇宙速度为
如图所示的三个人造地球卫星,下列说法正确的是(    )

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A . 卫星可能的轨道为a、b、c B . 卫星可能的轨道为a、b C . 同步卫星可能的轨道为a D . 同步卫星可能的轨道为a,c
如图所示,a、b两颗质量不相同的地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,则(   )

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A . 卫星a的周期一定大于卫星b的周期 B . 卫星a的线速度一定大于卫星b的线速度 C . 卫星a的向心力一定大于卫星b的向心力 D . 卫星a的加速度一定大于卫星b的加速度
我国航天第一人杨利伟乘坐“神舟”五号载人飞船,在绕地球飞行了14圈、历时21小时后返回地面。已知地球半径R=6.4×103km,“静止”在赤道上空的卫星的高度为5.67R , 则“神舟”五号离地多高?
2020年12月1日23时11分,在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后,嫦娥五号探测器在月球表面预定的区域软着陆。若嫦娥五号在环月飞行时绕月球做匀速圆周运动,已知嫦娥五号距月球表面高度为h,运动周期为T,月球半径为R,引力常量为G,忽略月球自转,则下列说法正确的是(   )
A . 嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为 B . 月球表面的重力加速度大小为 C . 月球的第一宇宙速度为 D . 月球的平均密度为
如图所示,A为地球表面赤道上的待发射卫星,B为轨道在赤道平面内的实验卫星,C为在赤道上空的地球同步卫星,已知卫星C和卫星B的轨道半径之比为2:1,且两卫星的环绕方向相同,下列说法正确的是(   )

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A . 卫星B,C运行速度之比为2:1 B . 卫星B的向心力大于卫星A的向心力 C . 同一物体在卫星B中对支持物的压力比在卫星C中大 D . 卫星B的周期为 h
卫星甲是地球同步卫星,卫星乙是地球近地卫星,下列说法正确的是(   )
A . 卫星甲的向心加速度比卫星乙的向心加速度小 B . 卫星甲的线速度比卫星乙的线速度小 C . 卫星甲的角速度比卫星乙的角速度小 D . 卫星甲的周期比卫星乙的周期小
宇宙用有一孤立星系,中心天体对周围有三颗行星,如图所示,中心天体质量大于行星质量,不考虑行星之间的万有引力,行星Ⅰ、Ⅲ为圆轨道,半径分别为 , 行星Ⅱ为椭圆轨道,半长轴为a, , 与行星Ⅰ轨道在B点相切,下列说法正确的是( )

A . 行星Ⅱ与行星Ⅲ的运行周期相等 B . 行星Ⅱ在P点与行星Ⅲ在D点时的加速度相同 C . 行星Ⅲ的速率大于行星Ⅱ在B点的速率 D . 行星Ⅰ的速率与行星Ⅱ在B点的速率相等
2021年10月16日,神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空。航天员进驻天和核心舱,开启了为期半年的在轨驻留,将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等事工作,进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。天和核心舱距离地面的高度约400km,绕地球的运动可近似为匀速圆周运动,已知地球表面的重力加速度约为9.8m/s2 , 地球半径约6400km。根据以上信息可估算出( )

A . 地球的质量 B . 核心舱的运行速度 C . 核心舱的动能 D . 核心舱的运行周期
如图所示,a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星,a和b质量相等,且小于c的质量,则(   )

A . a所需向心力最小 B . b,c的周期相同且大于a的周期 C . b,c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度 D . b,c的线速度大小相等,且小于a的线速度
2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课。若已知中国空间站在距地球表面高为h的圆轨道上匀速运行,其周期为T,地球半径为R,引力常量为G,不考虑地球的自转,求:
  1. (1) 地球的质量和密度;
  2. (2) 地球表面的重力加速度和地球的第一宇宙速度。