高中物理万有引力经典习题30道-带答案.pdf

一选择题（共 30 小题）1（2014浙江）长期以来“卡戎星（Charon）”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径 r1=19600km，公转周期 T1=6.39天2006 年 3 月，天文学家发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转半径 r2=48000km，则它的公转周期 T2，最接近于（）A15 天B25 天C35 天D45 天2（2014海南）设地球自转周期为 T，质量为 M，引力常量为 G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为 R同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（）ABCD3（2014广东）如图所示，飞行器 P 绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为，下列说法正确的是（）A轨道半径越大，周期越长B轨道半径越大，速度越大C若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度4（2014江苏）已知地球的质量约为火星质量的10 倍，地球的半径约为火星半径的2 倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A3.5km/s度的（）A倍B倍C倍D倍B5.0km/sC17.7km/sD35.2km/s5（2014福建）若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的 p 倍，半径为地球的 q 倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速6（2014天津）研究表明，地球自转在逐渐变慢，3 亿年前地球自转的周期约为 22 小时，假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星及现在的相比（）A距地面的高度变大C线速度变大B向心加速度变大D角速度变大，其中 G 为引力常量，M 为地球质量 该7（2013安徽）质量为 m 的人造地球卫星及地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 Ep=卫星原来在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）AGMm（C（）BGMm（D（）8（2013江苏）火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C火星及木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D相同时间内，火星及太阳连线扫过的面积等于木星及太阳连线扫过的面积9（2013山东）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动 研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做圆周运动的周期为 T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的 k 倍，两星之间的距离变为原来的 n 倍，DC 运动的周期为（）第 1 页ABCD10（2013四川）迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G158lc”却很值得我们期待 该行星的温度在 O到 40之间、质量是地球的 6 倍、直径是地球的 1.5 倍、公转周期为 13 个地球日“Gliese581”的质量是太阳质量的 0.31 倍设该行星及地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则（）A在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同B如果人到了该行星，其体重是地球上的倍倍C该行星及“Gliese581”的距离是日地距离的D由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短11（2013上海）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动则经过足够长的时间后，小行星运动的（）A半径变大列说法正确的是（）A地球对一颗卫星的引力大小为B速率变大C角速度变大D加速度变大12（2013浙江）如图所示，三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上，设地球质量为 M，半径为 R下B一颗卫星对地球的引力大小为C两颗卫星之间的引力大小为D三颗卫星对地球引力的合力大小为13（2013海南）“北斗”卫星导航定位系统由地球静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 3.4 倍，下列说法中正确的是（）A静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 2 倍B静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的 2 倍C静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的D静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的14（2012浙江）如图所示，在火星及木星轨道之间有一小行星带假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动下列说法正确的是（）A太阳对各小行星的引力相同B各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C小行星带内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度值D小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值15（2012重庆）冥王星及其附近的另一星体卡戎可视为双星系统 质量比约为 7：1，同时绕它们连线上某点 O 做匀速圆周运动 由此可知，冥王星绕 O 点运动的（）A轨道半径约为卡戎的C线速度大小约为卡戎的 7 倍B角速度大小约为卡戎的D向心力大小约为卡戎的 7 倍第 2 页16（2012山东）2011 年 11 月 3 日，“神舟八号”飞船及“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待及“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为 R1、R2，线速度大小分别为 v1、v2则AB等于（）CD17（2012福建）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N已知引力常量为 G，则这颗行星的质量为（）ABCD18（2012江苏）2011 年 8 月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下及地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅有太阳的引力提供D向心力仅由地球的引力提供19（2012天津）一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）A向心加速度大小之比为 4：1C周期之比为 1：8B角速度大小之比为 2：1D轨道半径之比为 1：220（2012北京）关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（）A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合21（2012广东）如图所示，飞船从轨道 1 变轨至轨道 2若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1 上，飞船在轨道 2 上的（）A动能大7B向心加速度大C运行周期长D角速度小722（2012四川）今年4 月 30 日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8l0 m它及另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为 4.2l0 m）相比（）A向心力较小C发射速度都是第一宇宙速度星及地球的公转半径比为（）A（）BC）D）B动能较大D角速度较小23（2011重庆）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行（）24（2011广东）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卫星的运行速度小于第一宇宙速度第 3 页C卫星运行时受到的向心力大小为D卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度25（2011天津）质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A线速度 v=B角速度=D向心加速度 a=C运行周期 T=226（2011浙江）为了探测X 星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1总质量为 m1随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为 r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为 m2则（）AX 星球的质量为 M=BX 星球表面的重力加速度为 gX=C登陆舱在 r1及 r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为 r2轨道上做圆周运动的周期为 T2=T1=27（2011江苏）一行星绕恒星作圆周运动由天文观测可得，其运动周期为 T，速度为 v，引力常量为 G，则（）A恒星的质量为B行星的质量为D行星运动的加速度为C行星运动的轨道半径为28（2011山东）甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道 以下判断正确的是（）A甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行时能经过北极的正上方29（2011北京）由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）A质量可以不同C轨道平面可以不同B轨道半径可以不同D速率可以不同30（2010福建）火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期 T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为 T2，火星质量及地球质量之比为 p，火星半径及地球半径之比为 q，则 T1及 T2之比为（）ABCD一选择题（共一选择题（共 3030 小题）小题）第 4 页1B 2A 3AC17B29A4A 5C 6A 7C 8C 9B 10B19C20B21CD11A12BC13A14C15A16B18AB30D22B23B24BD25AC26AD27ACD28AC第 5 页