万有引力天体

1、1. 地心说是长期盛行于古代欧洲的宇宙学说，它最初由古希腊学者欧多克斯提出，后经亚里士多德，托勒密进一步发展而逐渐建立和完善起来。后来人们发现把地球当作宇宙的中心是错误的。但地心说还是有它的历史功绩的。地心说承认地球是“球形”的，并把行星从恒星中区别出来，着眼于探索和揭示行星的运动规律，这标志着人类对宇宙认识的一大进步。 16世纪，一位科学家经过几十年的研究后出版了天球运行论，提出了日心说。这位科学家是( A ) A. 哥白尼 B. 伽利略 C. 开普勒 D. 布鲁诺2关于万有引力和万有引力定律，下列说法正确的是（ C ）A只有天体间才存在相互作用的引力B只有质量很大的物体间才存在相互作用的引

2、力C物体间的距离变大时，它们间的引力将变小D物体对地球的引力小于地球对物体的引力3利用右图所示的装置首先精确测量引力常量的科学家是（ D ） A第谷 B 牛顿 C 开普勒 D 卡文迪许 4. 在牛顿发表万有引力定律一百多年之后，卡文迪许首先精确测量了引力常量。在国际单位制中引力常量的单位是( D )A. N·kg2B. N·m2C. N·kg2/m2D. N·m2/kg25万有引力定律的公式中的引力常量G的单位是 （ C ）ANBCD没有单位6、对于万有引力定律的表述式，下面说法中正确的是 （ AD）A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规

3、定的B.当r趋近于零时，万有引力趋于无穷大C. m1与m2受到的引力大小总是相等的，方向相反，是一对平衡力D. m1与m2受到的引力总是大小相等的，而与m1、m2是否相等无关71957年10月4日，苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星以来，人类活动范围从陆地、海洋、大气层扩展到宇宙空间，宇宙空间成为人类的第四疆域人类发展空间技术的最终目的是开发太空资源(1)宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态，下列说法正确的是( AC )A宇航员仍受万有引力的作用B宇航员受力平衡C万有引力提供向心力D宇航员不受任何力的作用(2)宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站( A

4、)A可以从较低轨道上加速B可以从较高轨道上加速C可以从空间站同一轨道上加速D无论在什么轨道上，只要加速都行8.、两个质量均为M的星体，其连线的垂直平分线为AB。O为两星体连线的中点，如图，一个质量为M的物体从O沿OA方向运动，则它受到的万有引力大小变化情况是（ D ）A.一直增大 B.一直减小C.先减小，后增大 D.先增大，后减小9在某次测定万有引力常量的实验中，两金属球的质量分别为和，球心间的距离为r。若测得两金属球间的万有引力大小为F，则此次实验得到万有引力常量为( B ) A B C D10一颗人造地球卫星，在地面时，所受万有引力大小为F；当它被送到距地心的距离为地球半径2倍的运行轨道后

5、，所受万有引力大小为 （ A ）AF B3F CF DF11一物体在地球表面受到的重力为G，在距地面高度为地球半径的3倍处，所受到的重力为（ D ）AG/3 BG/4 CG/9 DG/1612一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为(C ) AFB3FCD14若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则离地面越近的卫星 （ BC ）A周期越大B周期越小C线速度越大D线速度越小15质量一定的人造卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星离地面越近( A )A运行的周期越短B运行的线速度越小C运行的角速度越小D受到的向心力越小16如图所示，a、b是两颗绕地球运

6、行的人造卫星，由此可知，（ BC ）A a的周期大；B a的线速度大C b的周期大；D b的线速度大失重18同步轨道卫星是指相对于地面不动的人造卫星关于同步轨道卫星，以下说法中正确的是( C )A它可以在地面上某点的正上方，卫星离地心的距离可选择不同的值B它可以在地面上任意一点的正上方，但离地心的距离是一定的C它只能在赤道的正上方，且卫星离地心的距离是某一固定的值D它只能在赤道的正上方，但卫星离地心的距离可按需要选择量值19目前，人类广泛使用同步通讯卫星作为通讯的重要工具.同步通讯卫星是指相对地面不动的卫星.关于同步卫星，以下说法正确的是 （ D ）A它绕地球做匀速圆周运动，且离地心的距离可按

7、需要选择不同的值B它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的C它只能位于赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同的值D它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的20. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则( C )A. 卫星的向心加速度减小到原来的B. 卫星的角速度减小到原来的C. 卫星的周期增大到原来的8倍D. 卫星的半径增大到原来的2倍21已知地球半径为R，地面重力加速度为g，一颗离地面高度为R的人造地球卫星做匀速圆周运动，则可知( BD )A卫星的加速度大小为g/2 B卫星的角速度为C卫星的周期为 D卫星的线

8、速度大小为 22. 神舟九号与天宫一号对接前，天宫一号要由距地面较高的运行轨道，逐渐变化到距地面较低的交会对接轨道。在变轨过程中需对天官一号的运行进行监测，若每次测量中天宫一号的运动均可近似看作匀速圆周运动，某次测量天宫一号的轨道半径为r1，后一次测量天宫一号的半径变为r2（r1>r2），以、表示天宫一号在这两个轨道上的动能，T1、T2表示天宫一号在这两上轨道上绕地运动的周期，则( C )A. ，B. ，C. ，D. ，231990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地

9、球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是（ B ）A0.6小时 B1.6小时 C4.0小时 D24小时24我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、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。下列说法正确的是( D )A卫星在a上运行的线速度小于在b上运行的线速度 B卫星在a上运行的周期大于在b上运行的周期 C卫星在a上运行的角速度小于在b上运行的角速度 D卫星在a上运行时受到的万有引力大于

10、在b上运行时的万有引力25地球同步卫星到地心的距离r可由r3 =求出.已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（A D ）Aa是地球半径，b是地球自转的周期，c是地球表面处的重力加速度Ba是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是同步卫星的加速度Ca是赤道周长，b是地球自转的周期，c是同步卫星的加速度Da是地球半径，b是同步卫星绕地心运动的周期，c是地球表面处的重力加速度26. 2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中星2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务。下列关于地球同步卫星的说法中正确的

11、是( BC ) A. 可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值 B. 只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 C. 运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 D. 质量不同的地球同步卫星，运行速度不同27、用 m表示地球通讯卫星（同步卫星）的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，表示地球自转的角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小为 ( BC )A.等于零B.等于 C.等于D.以上结果都不正确28某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的36倍。则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的( A )A 4倍 B 6倍 C 1/4

12、倍 D 12倍29卫星靠近某星球的表面运转过程中，要计算该星球的密度，只需要知道下面哪一个物理量( C ) A卫星的质量 B卫星运行的线速度C卫星运行的周期 D卫星的半径 30、一个登月的宇航员，能否用一个弹簧秤和一个质量为m的砝码，估计测出月球的质量和密度?如果能，说明估测方法并写出表达式设月球半径为R。设弹簧秤示数为F。答：（1） （2） （3） 30、能 M=FR2/mG 3F/4mGR31我国成功发射了自行研制的“神舟六号”宇宙飞船，经过近5天在轨飞行76圈后，顺利返回地面当飞船在环绕地球的轨道上飞行时，所需的向心力由地球对它的_提供；此时飞船中的航天员处于_ (选填“超重”或“失重”

13、)状态31万有引力；32、某物体在地球表面上受到的地球对它的引力大小为800N，为使此物体受到的引力减至50N，物体距离地面的多少R？32、3R 32、火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的1/9，那么地球表面50Kg的物体受到地球的引力约是火星表面同等质量的物体受到火星引力的多少倍？32、9/4倍 33.（7分）天文学家通过对某颗行星进行观测，发现有一颗卫星环绕它做匀速圆周运动，其轨道半径为R，周期为T，已知引力常量为G，求：（1）卫星做匀速圆周的向心加速度a的大小；（2）该行星的质量为M。35（10分）假设一颗人造地球卫星，在离地面某高度处的圆形轨道上运动，已知卫星质量为m，

14、地球半径为R，卫星离地面的高度约为0.25R，地球表面的重力加速度为g请用物理量m、R、g表示出：（1）卫星所需要的向心力大小；（2）卫星绕地球运行的线速度大小35（10分）（1）设地球质量为M，卫星所需要的向心力大小为：FG 2分在地球表面，有：G mg 2分其中：rR0.25R1.25RR将、代入式，解得：F 0.64mg共2分（2）由万有引力定律，有：Gm 2分由、式整理，有：v 或：v0.4 2分36(10分)已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响(1)推导第一宇宙速度v1的表达式；(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T

15、解：(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M，在地球表面附近满足得卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力式代入式，得到（5分）(2)考虑式，卫星受到的万有引力为由牛顿第二定律、联立解得（5分）37. (8分)某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行，其运动可视为匀速圆周运动。已知地球半径为R，地面附近的重力加速度为g。求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式和运行周期的表达式。37. （8分）设地球质量为M，卫星质量为m，圆轨道半径为r，根据万有引力定律和牛顿第二定律2分在地面附近G=mg2分由已知条件知r=R+h1分联立得v=R1分由周期公式T=1分得T=382008年9月27日，

16、“神舟七号”宇宙飞船载着翟志刚等三名宇航员进入了太空，中国航天员首次实现了在太空的舱外活动（如图10所示），这是我国航天发展史上的又一里程碑.已知万有引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R.飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中，距地面的高度为h，求：（1）航天员在舱外活动时的加速度a的大小；（2）飞船绕地球做匀速圆周运动的周期T.38（6分）解：（1）根据万有引力定律，航天员所受地球的引力F=G（1分）航天员与飞船一起做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有G=ma（1分）解得a=（1分）（2）根据牛顿第二定律有G=m（R+h）（1分）解得飞船绕地球运行的周期T=2（2分）39土星

17、周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动.其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104km和rB=1.2×105km.忽略所有岩石颗粒间的相互作用.求：（1）岩石颗粒A和B的线速度之比；（2）岩石颗粒A和B的周期之比.39（8分）（1）设土星质量为M，岩石颗粒质量为m，颗粒距土星中心距离为r，线速度为v，根据牛顿第二定律和万有引力定律=（1分）对于A、B两岩石颗粒分别有vA=和vB=（1分）解得=（2分）（2）设岩石颗粒绕土星作圆周运动的周期为T，则T=（1分）对丁A、B两岩石颗粒分别有TA=和TB=（1分）得=（1分）40（8分）2012年6月16日18:37分，我国成功发射了载人航天飞船神舟九号，神舟九号的质量为m,它在圆形轨道上绕地球飞行，距地面的高的为h，地球质量为M，地球半径为R,万有引力常量为G，求： （1）神舟九号运动的线速度的