4.万有引力理论的成就 知识点题库

关于万有引力和天体运动,下列说法中正确的是(   )

A . 物体落到地面上,说明地球对物体的引力大于物体对地球的引力 B . F=G 中的G是比例常数,适用于任何两个物体之间,r是m1、m2重心间的距离,当r→0时,m1、m2之间的万有引力F→∞ C . 人造地球卫星从半径较小的圆轨道变轨到半径较大的圆轨道后,卫星的速度和加速度都变小,卫星的周期和机械能都变大 D . 2010年,天文学家首次见证行星瓦解死亡的全过程,由万有引力的知识可以得出:行星之所以会瓦解主要是因为行星绕中心天体运行的公转速度过大所致
质量为m的高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动.若地球质量为M,半径为R,引力常量为G.求:

  1. (1) 探测卫星的线速度;

  2. (2) 探测卫星绕地球运动的周期;

  3. (3) 探测卫星的向心加速度.

一颗人造卫星在地球引力作用下,绕地球做匀速圆周运动,已知地球的质量为M , 地球的半径为R , 卫星的质量为m , 卫星离地面的高度为h , 引力常量为G , 则地球对卫星的万有引力大小为()
A . B . C . D .
利用航天飞机,宇航员可以到太空维修出现故障的人造地球卫星.已知一颗人造地球卫星在离地高度一定的圆轨道上运行.当航天飞机接近这颗卫星并与它运行情况基本相同时,速度达到了6.4km/s.取地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g=9.8m/s2 , 求这颗卫星离地面的高度。
同步卫星离地心的距离为r,运行速度为 ,加速度 ,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度 ,第一宇宙速度为 ,地球的半径为R,则   
A . B . C . D .
宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的三颗星组成的三星系统。设三星系统中每个星体的质量均为m,半径均为R,三颗星的球心稳定分布在边长为a的等边三角形的三个顶点上。三颗星围绕等边三角形的重心做匀速圆周运动,已知引力常量为G。关于三星系统,下列说法正确的是(   )

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A . 三颗星的轨道半径均为 a B . 三颗星表面的重力加速度均为 C . 一颗星的质量发生变化,不影响其他两颗星的运动 D . 三颗星的周期均为2πa
P1 , P2为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1 , s2做匀速圆周运动。如图所示,纵坐标表示行星对其周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示P1 , P2周围的a的大小与r2的反比关系,它们的左端点横坐标相同。则(   )

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A . P1的“第一宇宙速度”比P2的小 B . P1的平均密度比P2的大 C . s1的向心加速度比s2的大 D . s1的公转周期比s2的大
如图所示,L为地月拉格朗日点,该点位于地球和月球连线的延长线上,处于此处的某卫星无需动力维持即可与月球一起同步绕地球做圆周运动.已知该卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2 , 月球公转周期为T,万有引力常量为G.则(   )

A . 该卫星的周期大于地球同步卫星的周期 B . 该卫星的加速度小于月球公转的加速度 C . 根据题述条件,不能求出月球的质量 D . 根据题述条件,可以求出地球的质量
地球绕太阳的公转可视为匀速圆周运动,周期为T1 , 轨道半径为r1;月球绕地球做匀速圆周运动,周期为T2 , 轨道半径为r2。由此可知(   )
A . 地球和月球的质量之比为 B . 太阳和月球的质量之比为 C . 月球和地球的向心加速度大小之比为 D . 太阳和地球的质量之比为
“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为(   )
A . B . C . D .
为了研究太阳演化的进程,需知太阳的质量,已知地球的半径为R,地球的质量为m,日地中心的距离为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 .
2020年6月23日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射了被称作北斗三号系统收官卫星的第55颗卫星,至此,北斗三号全球卫星导航系统提前半年完成星座部署。假设地球的某个同步卫星公转方向与地球的公转方向一致,且地球轨道与卫星轨道在同一平面内。如图,某时刻地球(X)、太阳(Y)和该卫星(Z)第一次在同一直线上,经过时间t,三者第三次在同一直线上(相对位置的顺序不变)。已知同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球与太阳间的距离为r,引力常量为G,则太阳的质量为(   )

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A . B . C . D .
我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次变轨后,最终成功进入环月工作轨道。如图所示,卫星既可以在离月球比较近的圆轨道a上运动,也可以在离月球比较远的圆轨道b上运动。卫星在两个轨道上的运动均可视为匀速圆周运动,已知引力常量为G。某同学通过查找资料知道月球表面的重力加速度为g、月球的半径为R,不考虑月球自转的影响,也可推算出月球质量M,下列表达式正确的是(   )

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A . B . C . D .
2010年10月1日我国成功发射“嫦娥二号”绕月卫星,绕月运行高度为100公里。2007年10月24日发射的“嫦娥一号”绕月运行高度为200公里,如图所示。“嫦娥二号”卫星与“嫦娥一号”卫星绕月运行相比,下列判断正确的是(   )

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A . 周期大,加速度大 B . 速度大,加速度小 C . 周期小,速度大 D . 角速度小,速度小
圆周运动的一些知识将是接下来学习万有引力与宇宙航行的基础。请回答以下问题:
  1. (1) 人骑着自行车在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,由于圆周运动的R较大,人和车都可以视为质点,自行车的线速度为v,则自行车的向心加速度可表示为,若人的质量为 ,则人所需的向心力大小为
  2. (2) 月球绕地球的运动可以近似看作匀速圆周运动,轨道半径为r,周期为T,则月球中心的向心加速度可表示为,月球的质量为 ,则月球做圆周运动的向心力为
中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成。如图所示,假设在太空中有恒星A、B双星系统绕O点做逆时针匀速圆周运动,运动周期为T1 , 它们的轨道半径分别为RA、RB , 且RA<RB;C为B的卫星,绕B做逆时针匀速圆周运动,周期为T2 , 且T2<T1。A与B之间的引力远大于C与B之间的引力。引力常量为G,则(   )

A . 恒星A的质量大于恒星B的质量 B . 恒星B的质量为 C . 若知道C的轨道半径,则可求出C的质量 D . 三星A,B,C相邻两次共线的时间间隔为
2011年11月1日顺利发射“神州八号”飞船,“神州八号”飞船升空2天后与此前发射离地高约343km的“天宫一号”目标飞行器进行了空间交会对接,组合体运行12天后,神州八号飞船脱离天宫一号并再次与之进行交会对接实验。2016年10月17日从酒泉卫星发射中心发射了“神舟十一号”飞船,飞船随后与离地高约393km“天宫二号”对接形成组合体,2名航天员成功进驻天宫二号,进行了为期30天的驻留,在轨飞行期间,完成了一系列空间科学实验和技术试验。随着“天宫二号”先后与“神州十一号”飞船,“天舟”货运飞船的顺利对接,标志着我国已经完成了计划中的第二步“出的去,对得上”。根据上述资料,根据题中在轨“天宫一号”和在轨“天宫二号”的数据能得到的正确答案有( )

A . “天宫一号”的运行周期大于“天宫二号”运行周期 B . “天宫一号”受到的向心力大于“天宫二号”受到的向心力 C . “天宫一号”的运行线速度大于“天宫二号”的运行线速度 D . “天宫一号”的向心加速度大于“天宫二号”的向心加速度
地球和火星绕太阳的运动都可以看成匀速圆周运动,地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,若地球和火星绕太阳运行的线速度分别为v和v , 周期分别为T和T , 下列判断正确的是(   )

A . T=T B . T>T C . v<v D . v>v
如图所示,A是静止在赤道上的物体,B是地球同步卫星。已知地球同步卫星离地心距离为 , 运行速率为 , 加速度为;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 , 第一宇宙速度为 , 地球半径为 , 以下判断正确的是(   )

A . 发射卫星B的速度小于地球第一宇宙速度 B . C . D . 假设地球自转加快,物体A受到的支持力变大
质量为m的物体放在地球表面,已知地球的质量为M、半径为R,万有引力常量为G。则地球表面的重力加速度大小可表示为(   )
A . B . C . D .
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