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高中物理
万有引力定律及其应用
万有引力定律及其应用 知识点题库
如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离l为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F
引
和库仑力F
库
的表达式正确的是( )
A .
F
引
=G
,F
库
=k
B .
F
引
≠G
,F
库
≠k
C .
F
引
≠G
,F
库
=k
D .
F
引
=G
,F
库
≠k
载人火箭的竖直升空阶段,加速度为a=40m/s
2
, 某时刻运载舱中质量m=60kg的宇航员对座椅的压力测量值为2467N,该宇航员的正常体重为600N,设地球半径为R.以下判断正确的有( )
A .
此时火箭的高度为3R
B .
此时火箭内所有物体处于超重状态
C .
与平常相比较,此时宇航员受到引力变大了
D .
为了适应升空过程,该宇航员的承重极限至少要达到3000N
对于质量分别为m
1
和m
2
的两个物体间的万有引力的表达式
,下列说法中正确的是( )
A .
公式中G是引力常量,它是由实验得出的,而不是人为规定的
B .
当两物体间的距离r趋于零时,万有引力趋于无穷大
C .
m
1
和m
2
所受引力大小总是相等的
D .
两个物体间的引力总是大小相等、方向相反的,是一对平衡力
天体自转的角速度较大,或它的密度较小,它的表面的物质将被甩出。若某星体的平均密度为
ρ
, 将它为均匀球体,则它的自转角速度超过
,自转时将会有物体被甩出。
“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空
由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为
,飞船飞行五圈后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示
在预定圆轨道上飞行N圈所用时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回
已知地球表面重力加速度为g,地球半径为
求:
(1) 飞船在A点的加速度大小.
(2) 远地点B距地面的高度.
(3) 沿着椭圆轨道从A到B的时间.
已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是( )
A .
卫星距地面的高度为
B .
卫星运行时受到的向心力大小为
C .
卫星的运行速度小于第一宇宙速度
D .
卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
2019年1月,我国在西昌卫星发射中心成功发射了“中星2D”卫星。“中星2D”是我国最新研制的通信广播卫星,可为全国提供广播电视及宽带多媒体等传输任务。“中星2D”的质量为m、运行轨道距离地面高度为h。已知地球的质量为M、半径为R,引力常量为G,根据以上信息可知“中星2D”在轨运行时( )
A .
速度的大小为
B .
角速度大小为
C .
加速度大小为
D .
周期为
中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗导航系统中有几颗卫星是地球同步卫星,GPS导航系统是由周期约为12h的卫星群组成。则北斗导航系统的同步卫星与GPS导航卫星相比( )
A .
北斗导航系统的同步卫星的角速度大
B .
北斗导航系统的同步卫星的轨道半径小
C .
GPS导航卫星的线速度大
D .
GPS导航卫星的向心加速度小
2020年是两年一度的火星探测窗口期,全球将会有四颗火星探测器登录火星,其中就有中国的首颗火星探测器的“火星一号”。若已知探测器绕火星圆周运动的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G,求:
(1) 探测器运行的线速度v和向心加速度a的大小;
(2) 火星的质量M。
2019年1月3日10时26分,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面着陆,标志着我国探月航天工程达到了一个新高度,图示为“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。已知地球和月球的半径之比约为4:1,其表面重力加速度之比约为6:1。则地球和月球相比较,下列说法中最接近实际的是( )
A .
地球的密度与月球的密度比为3:2
B .
地球的质量与月球的质量比为64:1
C .
地球的第一宇宙速度与月球的第一宇宙速度比为8:1
D .
苹果在地球表面受到的引力与它在月球表面受到的引力比为60:1
经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”,“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的直径远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离其他天体。两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L,质量之比为m
1
:m
2
=3:2。则可知( )
A .
m
1
、m
2
做圆周运动的角速度之比为2:3
B .
m
1
、m
2
做圆周运动的线速度之比为3:2
C .
m
1
做圆周运动的半径为
L
D .
m
2
做圆周运动的半径为
L
电荷之间的作用力是通过电场产生的,地球对物体的万有引力也可认为是通过“引力场”来实现的。请类比电场强度的定义方法,写出地球“引力场强度E
引
”的定义式,并结合万有引力定律,推导距离地心为r(r>R)处的引力场强度的表达式。已知万有引力常量为G。(请对其中涉及的物理量做出必要说明)
下列四幅图的有关说法正确的是( )
A .
图(1)中为扭秤实验装置结构,利用了“放大”的思想
B .
图(2)中可视为质点的排球被水平扣出后,落点的位置只与被扣出时的速度大小有关
C .
图(3)器材装置能测定电流大小
D .
图(4)中用长度为R的AB细杆相连、质量均为m的两球之间的万有引力为
设地球表面的重力加速度为
,物体在距地表2R(R是地球的半径)处,由于地球的作用而产生的加速度为g,则
为( )
A .
1
B .
C .
D .
如图所示,发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后点火,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),则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时,以下说法正确的是( )
A .
卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B .
卫星在轨道3上的周期小于在轨道2上的周期
C .
卫星在轨道1上经过Q点时的速率大于它在轨道2上经过Q点时的速率
D .
卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P时的加速度
如图,2021年10月16日,神州十三号载人飞船与天和核心舱成功对接,已知“天和核心舱”匀速圆周运动的轨道离地面约400km、周期约为93min,万有引力常量
, 下列说法正确的是( )
A .
根据以上数据可以求得地球的质量
B .
与地球同步卫星相比,核心舱离地面高度较小
C .
核心舱与月球绕地球运动相比,向心加速度更小
D .
核心舱中的宇航员因受力平衡而处于悬浮或静止状态
海王星外围有一圈厚度为d的发光带(发光的物质),简化为如图甲所示模型,R为海王星的球体半径.为了确定发光带是海王星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某科学家做了精确地观测并发现发光带绕海王星中心O的运行速度与到海王星中心的距离r的关系如图乙所示(图中所标v
0
为已知),则下列说法正确的是( )
A .
发光带是海王星的组成部分
B .
海王星自转的周期为
C .
海王星表面的重力加速度
D .
海王星的平均密度为
有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星是球的质量将是地球质量的( )
A .
B .
4倍
C .
16倍
D .
64倍
2022年3月23日,“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲,由航天员在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验,空间站轨道高度约为400km,倾角约42°,总重量约100t,地球半径约6400km,已知地球表而重力加速度g取10
, 忽略地球自转影响。下列说法正确的有( )
A .
空间站实质上就是一颗同步卫星
B .
宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C .
空间站的环绕地球的速度大于7.9km/s
D .
空间站向心加速度大小约为8.9
2020年11月24日我国发射的“嫦娥五号”卫星进入环月轨道,若卫星绕月做匀速圆周运动的轨道半径为r,周期为T。已知月球的半径为R,引力常量为G,则( )
A .
月球的质量为
B .
月球的平均密度为
C .
月球表面的重力加速度为
D .
月球的第一宇宙速度为
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最近更新
下列说法正确的是() A. 凡是放热反
如图4,空间四边形ABCD中,若AD=4,BC=4,E、F分
After half a year’s training, they were made entirely used
下列物质不属于无机非金属材料的是( )A.水
16.阅读下面这首宋诗,回答小题。 清 明①
人体免疫系统中的B细胞和T细胞
已知数列{an},a1=1,以后各项由给出. (1)写出
水利工程的建设和农业灌溉工具革新极大地推
依次填入下面一段文字横线处的语句,衔接最
--Would you like a cup of tea or a cup of coffee? --________
读“我国西北地区某城市规划图”,完成下列
如图所示,一恒力F与水平方向夹角为θ,作用
抛物线y=ax2+bx+c的图象向左平移2个单位,再向下
All the people ________ at the party were all his supporters
柳永《雨霖铃》(寒蝉凄切)是抒写离情别绪
维吾尔族的《第七木卡姆朱拉》、蒙古族长调
下列事实与解释相符的是( ) A.一氧化碳
纳米科技是跨世纪新科技,将激光束的宽度聚