4.万有引力理论的成就 知识点题库

2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器天宫一号发射升空,它将在两年内分别与神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接,从而建立我国第一个空间实验室。天宫一号发射后最终进入近地点距地面h= 355km的工作轨道,开始它的使命。假如天宫一号的工作轨道近似看作距地面h高的圆形轨道,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列说法正确的是( )

A . 天宫一号运行的周期为  B . 天宫一号在轨绕行速度为 C . 天宫一号在轨运行的角速度为 D . 天宫一号上质量为m的实验仪器所受重力为mg
2016年10月19日,“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接,对接成功后.“神舟十一号”与“天宫二号”的组合体绕地球运行时可视为只在引力作用下做匀速圆周运动.2016年10月23日,组合体释放出一颗“伴随卫星”,“伴随卫星”在组合体上空进行成像观测.某时段“伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动,不计组合体与“伴随卫星”之间的作用力,下列说法正确的是(  )
A .   “神舟十一号”达到与“天宫二号”同一轨道后,从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接 B . “伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动时,加速度小于组合体的加速度 C . “伴随卫星”在组合体上空,可以向远离地球的外侧方向喷射气体,实现与组合体以相同的角速度绕地球转动 D . 航天员在“天宫二号”中,不受重力的作用,处于完全失重
牛顿提出太阳和行星间的引力 后,为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同种力,也遵循这个规律,他进行了“月-地检验”.“月-地检验”所运用的知识是(    )
A . 开普勒三定律和牛顿第二定律 B . 开普勒三定律和圆周运动知识 C . 开普勒三定律和牛顿第三定律 D . 牛顿第二定律和和圆周运动知识
已知引力常数G与下列哪些数据,可以计算出地球密度(  )
A . 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B . 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径 C . 人造地球卫星在地面附近绕行运行周期 D . 若不考虑地球自转,已知地球半径和重力加速度
一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地心的距离为r , 已知引力常量G和地球质量M , 求:地球对卫星的万有引力的大小?
“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. (1) 飞船在A点的加速度大小.
  2. (2) 远地点B距地面的高度.
  3. (3) 沿着椭圆轨道从A到B的时间.
假定有三个完全相同的、质量均为 的小星体,正好位于彼此相距为 的等边三角形的 三个顶点上,由于彼此的引力作用,它们一起沿着这个三角形的外接圆轨道作匀速运动,试求星体运动的速率和转动周期。
宇航员在某星球表面让一个小球从高度为h处做自由落体运动,经过时间t小球落到星球表面。已知该星球的半径为R,引力常量为G。不考虑星球自转的影响。求:
  1. (1) 该星球的质量;
  2. (2) 该星球的“第一宇宙速度”。
12年至2015年进入了我国北斗系统卫星发射的高峰期,北斗卫星系统由地球同步轨道卫星与低轨道卫星两种卫星组成,在轨正常运行的这两种卫星比较(   )
A .  低轨卫星运行的周期较大 B . 同步卫星运行的周期较大 C . 低轨卫星运行的加速度较大 D . 同步卫星运行的线速度较大
2019年4月10日,全球多地同步公布了人类历史上第一张黑洞照片。黑洞是一种密度极大,引力极大的天体,以至于光都无法逃逸。黑洞的大小由史瓦西半径公式 R = 决定,其中万有引力常量G=6.67×10―11N•m2/kg2 , 光速c=3.0×108m/s,天体的质量为M。已知太阳的质量约为2×1030 kg ,假如它变成一个黑洞,则“太阳黑洞”的半径约为(   )
A .   1cm B . 1m C . 3km D . 300km
2018年2月2日,我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。若卫星工作轨道为圆轨道,运行周期为T,并已知地球的半径R,地球表面的重力加速度g,以及引力常量G。根据以上数据不能求出的是(    )
A .   地球的质量 B . 卫星离地高度 C . 卫星线速度的大小 D . 卫星向心力的大小
2018年6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成为世界首颗成功进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道的卫星,为地月信息联通搭建“天桥”。如图所示,该L2点位于地球与月球连线的延长线上,“鹊桥”位于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做圆周运动。已知地球、月球和“鹊桥”的质量分别为Me、Mm、m,地球和月球之间的平均距离为R,L2点离月球的距离为x,则(   )

A .   “鹊桥”的线速度大于月球的线速度 B . “鹊桥”的向心加速度小于月球的向心加速度 C . x满足 D . x满足
2018年12月8日凌晨2点24分,中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞,把“嫦娥四号”探测器送入地月转移轨道,“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I,再经过系列调控使之进入准备“落月”的椭圆轨道Ⅱ,于2019年1月3日上午10点26分,最终实现首次月球背面软着陆。若绕月运行时只考虑月球引力作用,下列关于“嫦娥四号”的说法正确的是(   )

A . 沿轨道I运行的周期小于轨道Ⅱ的周期 B . 沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度 C . 沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度 D . 经过地月转移轨道到达P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I
2020年11月28日20时58分,嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行,在距月面400公里处成功实施发动机点火,顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点 再次“刹车”,从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ.嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点 速度大小为 ,加速度大小为 ,通过轨道Ⅰ远月点 速度大小为 ,加速度大小为 ,在轨道Ⅱ上运行速度大小为 ,加速度大小为 ,则(   )

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A . B . C . D .
如图所示,若“嫦娥一号”和“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的轨道半径分别为r1、r2且r1>r2 , 向心加速度大小分别为a1、a2 , 周期分别为T1、T2 , 则(   )

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A . a1<a2 B . a1>a2 C . T1<T2 D . T1>T2
地球为太阳系中由内及外的第三颗行星,已知地球可以看成质量均匀的球体,半径为R,密度为 ,地球表面的重力加速度大小为g。地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动,运动半径为L,周期为T。已知球体的体积公式为 ,求:
  1. (1) 引力常量G;
  2. (2) 太阳的质量。
地球、月亮的质量分别为M、m。嫦娥五号从地球奔向月球过程中,当它所受到的地球、月球的引力的合力为零时,它与地球中心的距离和它到月球中心的距离之比为(   )
A . B . C . D .
我国将于2020年首次探测火星。火星与地球的环境非常相近,很有可能成为人类的第二个家园。已知火星的质量为m,火星的半径为R,太阳质量为M,且 , 万有引力常量为G。太阳、火星均可视为质量分布均匀的球体。不考虑火星自转。
  1. (1) 设想在火星表面以初速度v0竖直上抛一小球,求小球从抛出至落回抛出点所经历的时间t。 
  2. (2) 为简化问题,研究太阳与火星系统时可忽略其他星体的作用,只考虑两者之间的引力作用。

    a.通常我们认为太阳静止不动,火星绕太阳做匀速圆周运动。已知火星绕太阳运动的轨道半径为r,请据此模型求火星的运行周期T1

    b.事实上太阳因火星的吸引不可能静止,但二者并没有因为引力相互靠近,而是保持间距r不变。请由此构建一个太阳与火星系统的运动模型,据此模型求火星的运行周期T2与T1的比值;并说明通常认为太阳静止不动的合理性。

2021年6月17日,我国神舟十二号载人飞船发射成功,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送人太空,这是中国人首次进入自己的空间站。飞船入轨后,将按照预定程序,与天和核心舱进行自主快速交会对接。组合体飞行期间,航天员将进驻天和核心舱,完成为期3个月的在轨驻留,对接形成的组合体仍沿天和核心舱原来的轨道(可视为圆轨道)运行(   )
A . 以地面为零势面,“组合体”比“天和核心舱”机械能大 B . “组合体”比“天和核心舱”角速度大。 C . “组合体”比“天和核心舱”周期大 D . “组合体”比“天和核心舱”加速度大
下列陈述与事实正确的是(   )
A . “探究向心力大小表达式”实验,用到的主要物理方法是演绎推理法 B . “月—地检验”表明地面物体受地球引力与太阳,行星间的引力遵从不同规律 C . 库仑提出电荷的周围存在着它产生的电场 D . 牛顿运动定律不会被新的科学成就所否定,而是作为某些条件下的特殊情形
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