万有引力定律练习题

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万有引力定律经典练习题

万有引力定律经典练习题

万有引力定律 练习题一、选择题1.一个物体在地球表面所受的重力为G ,则在距地面高度为地球半径的2倍时,所受引力为( ) A.2G B.3G C.4G D.9G 2.将物体由赤道向两极移动( )A .它的重力减小B .它随地球转动的向心力增大C .它随地球转动的向心力减小D .向心力方向、重力的方向都指向球心3.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中,处于完全失重状态,则下列说法中正确的是( )A .宇航员不受重力作用B .宇航员受到平衡力的作用C .宇航员只受重力的作用D .宇航员所受的重力产生向心加速度4.绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,轨道半径越大的卫星,它的A. 线速度越大B. 向心加速度越大C. 角速度越大D. 周期越大5.设想把一物体放在某行星的中心位置,则此物体与该行星间的万有引力是(设行星是一个质量分布均匀的标准圆球)( )A .零B .无穷大C .无法确定D .无穷小6.由于地球自转,则( )A .地球上的物体除两极外都有相同的角速度B .位于赤道地区的物体的向心加速度比位于两极地区的大C .物体的重量就是万有引力D .地球上的物体的向心加速度方向指向地心7.下列各组数据中,能计算出地球质量的是( )A .地球绕太阳运行的周期及日、地间距离B .月球绕地球运行的周期及月、地间距离C .人造地球卫星在地面附近的绕行速度和运动周期D .地球同步卫星离地面的高度8.绕地球运行的人造地球卫星的质量、速度、卫星与地面间距离三者之间的关系是( )A .质量越大,离地面越远,速度越小B .质量越大,离地面越远,速度越大C .与质量无关,离地面越近,速度越大D .与质量无关,离地面越近,速度越小9.一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的1/4.在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后,此钟的分针走一整圈所经历的时间实际上是A .1/4小时B .1/2小时C .2小时D .4小时10.地球半径为R ,距地心高为h 有一颗同步卫星,有另一个半径为3R 的星球,距该星球球心高度为3h 处一颗同步卫星,它的周期为72h ,则该星球平均密度与地球的平均密度的比值为( )A .1:9B .1:3C .9:1D .3:1二、填空题11.已知地球半径约为m 6104.6⨯,又知月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,则可估算出月球到地心的距离约为__________________m 。

高一物理万有引力定律测试题及答案.doc

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万有引力定律测试题班级姓名学号一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的,每小题5分,共40分)1.绕地球作匀速圆周运动的人造地球卫星内,其内物体处于完全失重状态,则物体()A.不受地球引力作用 B.所受引力全部用来产生向心加速度C.加速度为零 D.物体可在飞行器悬浮2.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T,若要使卫星的周期变为2T,可能的办法是()A.R不变,使线速度变为v/2B.v不变,使轨道半径变为2RD.无法实现3.由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以()A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心4.地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星,相对自己静止不动,则这两位观察者的位置及两人造卫星到地球中心的距离可能是()A.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等B.一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍C.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离一定相等D.两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍5.设地面附近重力加速度为g0,地球半径为R0,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R,那么以下说法正确的是( )6.一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动,宇航员要估测星球的密度,只需要测定飞船的()A:环绕半径B:环绕速度C:环绕周期D:环绕角速度7.假设火星和地球都是球体,火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p,火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于[]A.p/q2B.pq2C.p/qD.pqm8.已知万有引力恒量G ,则还已知下面哪一选项的数据,可以计算地球的质量( ) A :已知地球绕太阳运行的周期及地球中心到太阳中心的距离.B :已知月球绕地球运行的周期及月球中心到地球中心的距离.C :已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期.D :已知地球同步卫星离地面的高度.附加题(每题5分)1.假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则 ( )A.根据公式v=ωr ,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍2.两个靠近的天体称为双星,它们以两者连线上某点O 为圆心做匀速圆周运动,其质量分别为m 1、m 2,如右图所示,以下说法正确的是( )A :它们的角速度相同.B :线速度与质量成反比.C :向心力与质量的乘积成正比.D :轨道半径与质量成反比.二、填空题(每空6分,共36分) 1.天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果:银河系中可能存在一个大“黑洞”,接近“黑洞”的所有物质,即使速度等于光速也被“黑洞”吸入,任何物体都无法离开“黑洞”。

万有引力定律的应用练习题含答案及解析

万有引力定律的应用练习题含答案及解析

万有引力定律的应用练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用1.一艘宇宙飞船绕着某行星作匀速圆周运动,已知运动的轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,行星半径为求:(1)行星的质量M;(2)行星表面的重力加速度g;(3)行星的第一宇宙速度v.【答案】(1)(2)(3)【解析】【详解】(1)设宇宙飞船的质量为m,根据万有引力定律求出行星质量(2)在行星表面求出:(3)在行星表面求出:【点睛】本题关键抓住星球表面重力等于万有引力,人造卫星的万有引力等于向心力.2.在地球上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把质量为m的物体P置于弹簧上端,用力压到弹簧形变量为3x0处后由静止释放,从释放点上升的最大高度为4.5x0,上升过程中物体P的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。

若在另一星球N上把完全相同的弹簧竖直固定在水平桌面上,将物体Q在弹簧上端点由静止释放,物体Q的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中虚线所示。

两星球可视为质量分布均匀的球体,星球N半径为地球半径的3倍。

忽略两星球的自转,图中两条图线与横、纵坐标轴交点坐标为已知量。

求:(1)地球表面和星球N 表面重力加速度之比; (2)地球和星球N 的质量比;(3)在星球N 上,物体Q 向下运动过程中的最大速度。

【答案】(1)2:1(2)2:9(3)0032v a x = 【解析】 【详解】(1)由图象可知,地球表面处的重力加速度为 g 1=a 0 星球N 表面处的重力加速度为 g 2=00.5a 则地球表面和星球N 表面重力加速度之比为2∶1 (2)在星球表面,有2GMmmg R = 其中,M 表示星球的质量,g 表示星球表面的重力加速度,R 表示星球的半径。

则M =2gR G因此,地球和星球N 的质量比为2∶9(3)设物体Q 的质量为m 2,弹簧的劲度系数为k 物体的加速度为0时,对物体P :mg 1=k·x 0对物体Q :m 2g 2=k ·3x 0联立解得:m 2=6m在地球上,物体P 运动的初始位置处,弹簧的弹性势能设为E p ,整个上升过程中,弹簧和物体P 组成的系统机械能守恒。

万有引力习题及答案

万有引力习题及答案

【典型例题】例1、海王星的公转周期约为5.19×109s,地球的公转周期为3.16×107s,则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍?例2、有一颗太阳的小行星,质量是1.0×1021kg,它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍,求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。

例3、16世纪,哥白尼根据天文观测的大量资料,经过40多年的天文观测和潜心研究,提出了“日心说”的如下四个观点,这四个论点目前看存在缺陷的是()A、宇宙的中心是太阳,所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。

B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星,月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星,它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。

C、天穹不转动,因为地球每天自西向东自转一周,造成天体每天东升西落的现象。

D、与日地距离相比,恒星离地球都十分遥远,比日地间的距离大得多。

例4.假设已知月球绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,假如地球对月球的万有引力突然消失,则月球的运动情况如何?若地球对月球的万有引力突然增加或减少,月球又如何运动呢?【针对训练】1、某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是:()A.1-4天之间 B.4-8天之间 C.8-16天之间 D.16-20天之间2、两行星运行周期之比为1:2,其运行轨道的半长轴之比为:()A.1/2B.C.D.3、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍,那么地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少?(设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道)4.关于日心说被人们所接受的原因是()A.以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题B.以太阳为中心,许多问题都可以解决,行星的运动的描述也变得简单了C.地球是围绕太阳转的 D.太阳总是从东面升起从西面落下5、考察太阳M的卫星甲和地球m(m<M)的卫星乙,甲到太阳中心的距离为r1,乙到地球中心的距离为r2,若甲和乙的周期相同,则:()A、r1>r2B、r1<r2C、r1=r2D、无法比较6、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为()A. 1/3B. 1/9C. 1/27D. 1/18【能力训练】1、关于公式R3 / T2=k,下列说法中正确的是()A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星,k 值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星,k值不相等D.以上说法均错2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为()A. 1:27B. 1:9C. 1:3D. 9:13、两颗小行星都绕太阳做圆周运动,它们的周期分别是T和3T,则()A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:3B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1:C、它们绕太阳运转的速度之比是:1:4D、它们受太阳的引力之比是9:74、开普勒关于行星运动规律的表达式为,以下理解正确的是()A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期5、关于天体的运动,以下说法正确的是()A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起,从西边落下,所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动6、关于太阳系中各行星的轨道,以下说法正确的是:()A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不相同7、如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的平均密度ρ=_________(万有引力常量为G)8、两颗行星的质量分别是m1,m2,它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2,如果m1=2m2,R1=4R2,那么,它们的运行周期之比T1:T2= 9、已知两行星绕太阳运动的半长轴之比为b,则它们的公转周期之比为多少?10、有一行星,距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的8倍,则该行星绕太阳公转周期是多少年?11、地球公转运行的轨道半径R=1.49×1011m,若把地球的公转周期称为1年,土星运行的轨道半径是r=1.43×1012m,那么土星的公转周期多长?参考答案:例1. 646倍例2. 4.61年例3. ABC 例4. 略。

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)

高中物理万有引力定律的应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用1.已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的12倍.地球表面的重力加速度为g .在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O 上,小球绕悬点O 在竖直平面内做圆周运动.小球质量为m ,绳长为L ,悬点距地面高度为H .小球运动至最低点时,绳恰被拉断,小球着地时水平位移为S 求:(1)星球表面的重力加速度?(2)细线刚被拉断时,小球抛出的速度多大? (3)细线所能承受的最大拉力?【答案】(1)01=4g g 星 (2)0024g sv H L=-201[1]42()s T mg H L L =+- 【解析】 【分析】 【详解】(1)由万有引力等于向心力可知22Mm v G m R R =2MmGmg R= 可得2v g R=则014g g 星=(2)由平抛运动的规律:212H L g t -=星 0s v t =解得0024g s v H L=- (3)由牛顿定律,在最低点时:2v T mg m L-星=解得:201142()s T mg H L L ⎡⎤=+⎢⎥-⎣⎦【点睛】本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合,联系三个问题的物理量是重力加速度g 0;知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.2.木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为v 0时,上升的最大高度可达h .已知艾奥的半径为R ,引力常量为G ,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:(1)艾奥表面的重力加速度大小g 和艾奥的质量M ; (2)距艾奥表面高度为2R 处的重力加速度大小g '; (3)艾奥的第一宇宙速度v .【答案】(1)2202R v M hG =;(2)2018v g h'=;(3)v v =【解析】 【分析】 【详解】(1)岩块做竖直上抛运动有2002v gh -=-,解得22v g h=忽略艾奥的自转有2GMm mg R =,解得222R v M hG= (2)距艾奥表面高度为2R 处有2(2)GMm m g R R '''=+,解得20'18v g h=(3)某卫星在艾奥表面绕其做圆周运动时2v mg m R=,解得v v =【点睛】在万有引力这一块,涉及的公式和物理量非常多,掌握公式222224Mm v G m m r m r ma r r Tπω====在做题的时候,首先明确过程中的向心力,然后弄清楚各个物理量表示的含义,最后选择合适的公式分析解题,另外这一块的计算量一是非常大的,所以需要细心计算3.某宇航员驾驶宇宙飞船到达某未知星球表面,他将一个物体以010m/s v =的速度从10m h =的高度水平抛出,测得落到星球表面A 时速度与水平地面的夹角为60θ=︒。

万有引力定律的练习题

万有引力定律的练习题

四、万有引力定律的练习题一、选择题1、关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是[]A.它一定在赤道上空运行B.各国发射的这种卫星轨道半径都一样C.它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D.它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间2、设地面附近重力加速度为g0,地球半径为R0,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R,那么以下说法正确的是[]3、人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T,若要使卫星的周期变为2T,可能的办法是[]A.R不变,使线速度变为 v/2B.v不变,使轨道半径变为2RD.无法实现4、两颗靠得较近天体叫双星,它们以两者重心联线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是[]A.它们做圆周运动的角速度与其质量成反比B.它们做圆周运动的线速度与其质量成反比C.它们所受向心力与其质量成反比D.它们做圆周运动的半径与其质量成反比5、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以[]A.地球表面各处具有相同大小的线速度B.地球表面各处具有相同大小的角速度C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心6、以下说法中正确的是[]A.质量为m的物体在地球上任何地方其重力都一样B.把质量为m的物体从地面移到高空中,其重力变小C.同一物体在赤道上的重力比在两极处重力大D.同一物体在任何地方质量都是相同的7、假设火星和地球都是球体,火星的质量M火和地球的质量M地之比M火/M地=p,火星的半径R火和地球的半径R地之比R火/R地=q,那么火星表面处的重力加速度g火和地球表面处的重力的加速度g地之比等于[]A.p/q2B.pq2C.p/qD.pq8、假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍,仍作圆周运动,则[]A.根据公式v=ωr,可知卫星的线速度将增大到原来的2倍9.如图为某行星绕太阳运动的轨道,下列关于太阳位置的描述正确的是 ( )A .太阳的位置在O 点B .太阳的位置一定在C .太阳的位置一定在C 1、C 2两点中的一点D .太阳的位置可以在C 1、O 、C 2任意一点 10. 地球绕太阳的运行轨道是椭圆形,因而地球与太阳之间的距离岁季节变化。

教科版高中物理必修第二册第三章万有引力定律2万有引力定律练习含答案

教科版高中物理必修第二册第三章万有引力定律2万有引力定律练习含答案

2.万有引力定律基础巩固1.行星之所以绕太阳运动是因为()A.行星运动时的惯性作用B.太阳是宇宙的中心,所以行星都绕太阳运动C.太阳对行星有约束运动的引力作用D.太阳对行星有排斥作用,所以不会落向太阳答案:C解析:行星能够绕太阳运动,是因为太阳对行星有引力作用,故只有C选项正确。

2.(多选)下列关于太阳对行星的引力的说法正确的是()A.太阳对行星的引力等于行星做匀速圆周运动的向心力B.太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比,与行星和太阳间的距离成正比C.太阳对行星的引力是由实验得出的D.太阳对行星的引力规律是由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来的答案:AD解析:太阳对行星的引力提供行星做圆周运动的向心力,太阳与行星间的引力F∝mr2,可知A正确,B错误。

太阳对行星的引力规律由开普勒定律和行星绕太阳做匀速圆周运动的规律推导出来,故D正确,C错误。

3.两个质量分布均匀的球体,两球心相距r,它们之间的万有引力为10-8 N,若它们的质量、球心间的距离都增加为原来的2倍,则它们之间的万有引力为()A.10-8 NB.0.25×10-8 NC.4×10-8 ND.10-4 N答案:A解析:原来的万有引力为F=G Mmr2,后来变为F'=G2M·2m(2r)2=G Mmr2,即F'=F=10-8 N,故选项A正确。

4.两个完全相同的实心均质小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。

若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为()A.2FB.4FC.8FD.16F答案:D解析:两个小铁球之间的万有引力为F=G mm(2r)2=G m24r2。

实心小铁球的质量为m=ρV=ρ·43πr3,大铁球的半径是小铁球的2倍,则大铁球的质量m'与小铁球的质量m之比为m'm =r'3r3=8,故两个大铁球间的万有引力为F'=G m'm'r'2=16F。

万有引力练习题精选

万有引力练习题精选

万有引力练习题精选一、选择题1. 下列哪个物体会受到万有引力的作用?A. 火焰B. 电视机C. 月亮D. 咖啡杯2. 以下哪个因素对万有引力的大小有影响?A. 物体的电荷B. 物体的颜色C. 物体的形状D. 物体的质量3. 如果两个物体的质量都增加一倍,它们之间的万有引力会如何变化?A. 减小一倍B. 保持不变C. 增加一倍D. 不确定4. 对于两个质量相同的物体,它们之间的万有引力与它们之间的距离之间的关系是?A. 距离增加,引力减小B. 距离增加,引力增大C. 距离减小,引力增大D. 距离减小,引力减小5. 假设一个物体在地球上受到了100N的万有引力,将此物体带到月球上,它受到的万有引力会如何变化?A. 减小B. 增加C. 保持不变D. 不确定二、填空题1. 万有引力的公式为\[F = G \cdot \frac{{m_1 \cdotm_2}}{{r^2}}\]。

其中,\(F\)代表引力大小,\(G\)代表__万有引力常量__,\(m_1\)和\(m_2\)分别表示两个物体的__质量__,\(r\)代表两个物体之间的__距离__。

2. \(F\)的单位是__牛顿__,\(G\)的单位是__牛顿·米\(^2\)/千克\(^2\)__,质量的单位是__千克__,距离的单位是__米__。

三、简答题1. 简要解释万有引力的概念和原理。

2. 解释为什么地球上的物体会朝向地心下落。

四、应用题1. 一个质量为10千克的物体与一个质量为20千克的物体相距10米,计算它们之间的万有引力大小。

2. 如果一个物体在地球上的质量是50千克,在月球上的质量是8.33千克,计算它在地球上受到的万有引力和在月球上受到的万有引力大小。

3. 如果两个质量相同的物体之间的万有引力是500N,它们之间的距离是2米,计算万有引力常量\(G\)的大小。

参考答案一、选择题1. C2. D3. C4. C5. C二、填空题1. 万有引力常量,质量,距离2. 牛顿,牛顿·米\(^2\)/千克\(^2\),千克,米三、简答题1. 万有引力是一种质量间相互作用的力,是指两个物体之间的引力作用。

万有引力练习题及答案详解

万有引力练习题及答案详解

万有引力练习题及答案详解单 元 自 评1.人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时,以下叙述正确的是( bc ) A. 卫星的速度一定大于或等于第一宇宙速度 B.在卫星中用弹簧秤称一个物体,读数为零C.在卫星中,一个天平的两个盘上,分别放上质量不等的两个物体,天平不偏转D.在卫星中一切物体的质量都为零2.两颗靠得较近的天体组成双星,它们以两者连线上某点为圆心,做匀速圆周运动,因而不会由于相互的引力作用而被吸到一起,下面说法正确的是( )A.它们做圆周运动的角速度之比,与它们的质量之比成反比B.它们做圆周运动的线速度之比,与它们的质量之比成反比C.它们做圆周运动的向心力之比,与它们的质量之比成正比D.它们做圆周运动的半径之比,与它们的质量之比成反比3.苹果落向地球,而不是地球向上运动碰到苹果,发生这个现象的原因是( ) A.由于苹果质量小,对地球的引力小,而地球质量大,对苹果引力大造成的 B.由于地球对苹果有引力,而苹果对地球无引力造成的C.苹果与地球间的引力是大小相等的,由于地球质量极大,不可能产生明显的加速度D.以上说法都不对4.两颗人造地球卫星,质量之比m 1:m 2=1:2,轨道半径之比R 1:R 2=3:1,下面有关数据之比正确的是( )A.周期之比T 1:T 2=3:1B.线速度之比v 1:v 2=3:1C.向心力之比为F 1:F 2=1:9D.向心加速度之比a 1:a 2=1:95.已知甲、乙两行星的半径之比为a ,它们各自的第一宇宙速度之比为b ,则下列结论不正确的是( )A.甲、乙两行星的质量之比为b 2a:1B.甲、乙两行星表面的重力加速度之比为b 2:a C.甲、乙两行星各自的卫星的最小周期之比为a:b D.甲、乙两行星各自的卫星的最大角速度之比为b:a6.地球同步卫星距地面高度为h ,地球表面的重力加速度为g ,地球半径为R,地球自转的角速度为ω,那么下列表达式表示同步卫星绕地球转动的线速度的是( )A.ω)(h R v +=B.)/(h R Rg v +=C.)/(h R g R v +=D.32ωg R v =7.某一行星有一质量为m 的卫星,以半径r ,周期T 做匀速圆周运动,求: (1)行星的质量; (2)卫星的加速度;(3)若测得行星的半径恰好是卫星运行半径的1/10,则行星表面的重力加速度是多少?8.两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。

万有引力练习题

万有引力练习题

万有引力练习题在物理学中,万有引力是一种描述物体之间相互吸引力的力。

它是由英国科学家艾萨克·牛顿于1687年提出的,并成为牛顿力学的基础之一。

在日常生活中,我们经常会遇到与万有引力相关的问题。

本文将为您提供一些关于万有引力的练习题,帮助您巩固对这个概念的理解。

练习题1:两个质量分别为m1和m2的物体位于距离为r的距离上。

它们之间的万有引力为F。

根据牛顿万有引力定律,我们知道引力与物体质量和距离的平方成正比,即F =G * (m1 * m2) / r^2其中,G是万有引力常数。

请回答以下问题:a) 如果m1的质量增加一倍,m2的质量保持不变,引力会如何变化?b) 如果m1和m2的质量都增加一倍,引力会如何变化?c) 如果r的距离增加一倍,引力会如何变化?练习题2:地球围绕太阳公转是由于万有引力的作用。

假设地球质量为5.97 ×10^24千克,太阳质量为1.99 × 10^30千克,地球与太阳之间的平均距离为1.496 × 10^11米。

a) 计算地球围绕太阳公转所受的引力大小。

b) 如果地球的质量增加了一倍,公转所受引力会如何变化?c) 如果地球距离太阳的距离增加了两倍,公转所受引力会如何变化?练习题3:假设有两个质量分别为m和M(其中m < M)的物体,它们的距离为d。

a) 当m的质量远小于M的质量时,哪个物体受到的引力更大?为什么?b) 当物体m的质量与物体M的质量相等时,它们之间的引力大小是多少?c) 当物体m的质量接近于物体M的质量时,引力大小会如何变化?练习题4:一个人在地球的表面上站立,地球的半径为6,371千米,质量为5.97 × 10^24千克。

假设这个人的质量为75千克。

a) 计算这个人所受到的引力大小。

b) 如果这个人站在地球半径的两倍远处,他所受的引力会如何变化?这些练习题旨在帮助您巩固对万有引力的理解,并练习在不同情境下应用万有引力定律进行计算。

万有引力定律测试题及答案

万有引力定律测试题及答案

物理同步测试(5)—万有引力定律本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

共150分考试用时120分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。

1.关于“亚洲一号”地球同步通信卫星,下列说法中正确的是ﻩﻩ( )ﻩA.她的运行的速度是7.9km/sﻩB.已知它的质量是1.42T,若将它的质量增为2.84T,其同步的轨道的半径变为原来的2倍C.它可以绕过北京的正上方,所以我国可以利用它进行电视转播。

ﻩD.它距地面的高度约是地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的1/362.发射地球的同步卫星时,先将卫星发射的近地的轨道1,然后在圆轨道1的Q点经点火使卫星沿椭圆轨道2运行,当卫星到椭圆轨道2上距地球的最远点P处,再次点火,将卫星送入同步的轨道3,如图所示。

则卫星在轨道1、2和3上正常运行时,有:()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上的角速度小于在轨道1上的角速度。

C.卫星在轨道1上经Q点的加速度等于它在轨道2上经Q点的加速度D.卫星在轨道2上运行经P点的加速度跟经过Q点的加速度相等。

3.两颗人造地球卫星A.B绕地球做圆周运动,周期之比是T A:T B=1:8,则轨道半径之比和运动的速率之比分别为ﻩﻩ()A.R A:RB=4:1V A:VB=1:2ﻩB.RA:RB=4:1 VA:VB=2:1ﻩC.R A:RB=1:4 VA:VB=1:2ﻩD.R A :RB =1:4 V A :V B =2:14.如图所示,a 、b 、c 是地球大气层外圆形轨道上的三颗卫星,a 、b 的质量相同,但小于c 的质量,则ﻩﻩﻩ( )A.b 所需的向心力最小B.b、c的周期相同且大于a的周期 ﻩC .向心加速度大小相同且小于a 的向心加速度 ﻩD.bc 的线速度相同,且小于a的线速度。

5.地面附近的重力加速度为g ,地球的半径为R,人造地球卫星圆形运行的轨道为r,那么下列说法正确的是ﻩﻩﻩﻩ( )ﻩA.卫星在轨道上的向心加速度大小为gR 2/r2ﻩB.卫星在轨道上的速度大小为r g R /2 ﻩC.卫星运行的角速度大小为g R r 23/ ﻩD.卫星运行的周期为2g R r 23/π6.假如一个作匀速圆周运动的卫星的轨道的半径增大到原来的两倍,仍做匀速圆周运动( )A.根据公式V=r ω,可知卫星运动的线速度将增大为原来的两倍ﻩB .根据公式F =m r v 2,可知卫星所须的向心力减小到原来的21C.根据公式F=221rm Gm 可知地球提供的向心力将减小到原来的41ﻩD.根据上述B ,C 中所给的公式,可知卫星的线速度将减小到原来的227.航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体ﻩﻩ( ) ﻩA.不受地球的吸引力;ﻩB.地球吸引力和向心力平衡;ﻩC .受的向心力和离心力平衡; ﻩD.对支持它的物体的压力为零。

(完整版)万有引力习题与答案

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1万有引力定律注意事项:1、 第I 卷选择题部分必须使用2B 铅笔填涂在答题卡上;第II 卷非选择题部分必须使用黑色签字笔书写在答题纸上,字题工整、笔迹清晰。

2、 本试卷共150分,考试时间100分钟。

第I 卷(选择题 共40分)一、共10小题;每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。

全部选对的得4分,选不全的得2分,选错或不选的得0分。

1.若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法中正确的是 ( ) (A )卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大 (B )卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小(C )卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大 (D )卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小 2.可以发射这样一颗人造地球卫星,使其圆轨道 ( ) (A )与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆 (B )与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆(C )与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的 (D )与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的 3. 对于人造地球卫星,可以判断 ( ) (A )根据gR v =,环绕速度随R 的增大而增大 (B )根据rv=ω,当R 增大到原来的两倍时,卫星的角速度减小为原来的一半 (C )根据2R GMm F =,当R 增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的41(D )根据Rmv F 2=,当R 增大到原来的两倍时,卫星需要的向心力减小为原来的214. 甲、乙两个做匀速圆周运动的卫星,角速度和线速度分别为ω1、ω2和v 1、v 2,如果它们的轨道半径之比R 1:R 2=1:2,则下列说法中正确的是 ( )(A )1:22:21=ωω (B )ω1:ω2=2:1 (C )1:2:21=v v(D )2:1:21=v v5. 火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,他们的轨道近似为圆。

(完整版)万有引力练习题及答案

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万有引力练习题及答案一.选择题 1.关于万有引力的说法,正确的是。

A.万有引力只是宇宙中各天体之间的作用力 B.万有引力是宇宙中具有质量的物体间普遍存在的相互作用力 C.地球上的物体以及地球附近的物体除受到地球对它们的万有引力外还受到重力作用 D.太阳对地球的万有引力大于地球对太阳的万有引力. 关于万有引力定律,下列说法中正确的是 A.万有引力定律是牛顿在总结前人研究成果的基础上发现的 B.万有引力定律适宜于质点间的相互作用 C.公式中的G是一个比例常数,是有单位的,单位是N·m2/kg2 D.任何两个质量分布均匀的球体之间的相互作用可以用该公式来计算,r是两球球心之间的距离 3.假设行星绕恒星的运动轨道是圆,则其运行周期T的平方与其运行轨道半径R的三次方之比为常数,那么该常数的大小 A.只与行星的质量有关B.只与恒星的质量有关 C.与行星及恒星的质量都有关D.与恒星的质量及行星的速率有关 4.设地球是半径为R的均匀球体,质量为M,若把质量为m的物体放在地球的中心,则物体受到的地球的万有引力大小为。

A.零 B.无穷大 C.GMm R D.无法确定 Gm1m2 ,下列说法中正确的是. r2 公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的当r趋于零时,万有引力趋于无限大 两物体受到的引力总是大小相等的,而与m1、m2是否相等无关两物体受到的引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力 6.地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等,该位置到月球中心和地球中心的距离之比为 A. 1︰B.1︰C.1︰3D.︰1 11 7.火星的质量和半径分别约为地球的10和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力 5.对于万有引力定律的表达式F? 加速度约为 A.0.gC.2.g B.0.g D.g 8.一名宇航员来到一个星球上,如果星球的质量是地球质量的一半,它的直径也是地球直径的一半,那么这名宇航员在该星球上所受到的万有引力大小是他在地球上所受万有引力的。

万有引力定律练习题(含答案)

万有引力定律练习题(含答案)

万有引力定律练习题(含答案) 第七章万有引力与宇宙航行第2节万有引力定律1.下列现象中,不属于由万有引力引起的是……答案:C解析:A选项是由星球之间的万有引力作用而聚集不散,B选项是由地球的引力提供向心力,使月球绕地球做圆周运动,D选项是由地球的引力作用,使树上的果子最终落向地面。

只有C选项是电子受到原子核的吸引力而绕核旋转不离去,不是万有引力。

2.均匀小球A、B的质量分别为m、5m,球心相距为R,引力常量为G,则A球受到B球的万有引力大小是……答案:A解析:根据万有引力定律可得:F=G×m×5m/(2R)²,化简得F=G×m²/(2R²),即A球受到B球的万有引力大小为G×m²/(2R²)。

3.两个质点的距离为r时,它们间的万有引力为2F,现要使它们间的万有引力变为F,将距离变为……答案:B解析:根据万有引力定律,距离为r时,它们间的万有引力为2F,则2F=G×m×m/r²,将万有引力变为F,则F=G×m×m/r'²,联立可得:r' = 2r,即将距离变为原来的二分之一。

4.假设地球是一半径为R,质量分布均匀的球体。

已知质量分布均匀的球壳对壳内物体引力为零,地球表面处引力加速度为g。

则关于地球引力加速度a随地球球心到某点距离r的变化图像正确的是……答案:B解析:当距离大于地球半径时,根据万有引力提供重力可得加速度g'=GM/r²,范围内的球壳随距离增大,加速度变小。

当距离小于地球半径时,此时距离地心对物体没有引力,那么对其产生引力的就是半径为R的中心球体的引力,因此加速度与距离成正比,选项B正确。

之间的引力与它们的距离成反比,与它们的质量成正比D.万有引力只存在于地球和其他星球之间,不存在于地球和其他物体之间答案】A、C解析】A。

万有引力练习题

万有引力练习题

Mm 2 mr ω R2
Mm 4 G 2 10% mR 2 R T
2
4 2 R3 M 1 (10 ) /( R ) 2 V GT 3 GT 2
天体运动问题
将天体的运动视为匀速圆周运动,万有引 力提供向心力
建立物理模型
例1:一个半径是地球3倍,质量是地球27倍 的行星,它表面的加速度是地球表面加速 度的多少倍?
例2:有一星球的密度与地球密度相同, 但它表面的重力加速度是地球的4倍, 则星球的质量是地球的多少倍?
练习1
设地球表面的重力加速度为g0,物体在距离地心 4R(R 是地球半径 )处 ,由于地球的作用产生的加速度为 g,则 g/g0为( A.1 C.1/4 )
4.一人造地球卫星距地球表面的高 度是地球半径的 15 倍,地球半径 R =6 400 km,试估算此卫星的线速度.
解:设人造地球卫星的质量为 m,地球的质量为 M,r 为 人造地球卫星绕地球做圆周运动的轨道半径,根据万有引力定 律有
v2 Mm G 2 =m r r r=15R+R=16R Mm 在地球表面有 G R2 =mg
重力的变化
例、设某种原因地球自转的加快,当角速度等于多少时, 赤道上物体的重力为零? 解:万有引力全部提供自转向心力 G
GM 6.67 1011 6 1024 3 ω 1.2 10 rad / s 3 3 R (6.4 106)
例、某行星上一昼夜的时间为T=6h,在该行星赤道处用弹 簧秤测得一物体的重力大小比在该行星两极处小10%,则该 行星的平均密度是多大?(G取6.67×10-11N· m2/kg2)
环绕天体m 轨道半径r
中心天体M
天体半径R
物理模型:环绕天体m绕中心天体M做 匀速圆周运动
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万有引力定律练习题
1.下列说法不符合事实的是:( )
A日心说和地心说都是错误的 B.卡文迪许第一次在实验室测出了万有引力常量C.开普勒发现了万有引力定律D.人造地球同步卫星的周期与地球自转周期相等2.关于公式R3/T2=k,下列说法中正确的是()
A.围绕同一星球运行的行星或卫星,k值不相等
B.不同星球的行星或卫星,k值均相等
C.公式只适用于围绕太阳运行的行星
D.以上说法均错
-
3、对于万有引力定律的表达式,下面正确的说法是:()
A、公式中的G是引力常量,它是实验测得的,不是人为规定的
B、当r等于零时,万有引力为无穷大
C、两物体受到的引力总是大小相等,与两物体是否质量相等无关
D、r是两物体最近的距离
4.关于第一宇宙速度,下列说法正确的是:()
A、它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度
B、它是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度
-
C、它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度
D、它是卫星绕地球飞行轨道上近地点的速度
5.下列说法正确的有()
A.人造地球卫星运行的速率可能等于8km/s。

B.一航天飞机绕地球做匀速圆周运动,在飞机内一机械手将物体相对航天飞机无初速地释放于机外,则此物体将做自由落体运动。

C.由于人造地球卫星长期受微小阻力的作用,因此其运行的速度会逐渐变大。

D.我国2003年10月“神州”5号飞船在落向内蒙古地面的过程中,一直处于失重状态。

:
6.(天津卷)6.探测器绕月球做匀速圆周运动,变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动,则变轨后与变轨前相比
A.轨道半径变小
B.向心加速度变小
C.线速度变小
D.角速度变小
7.(2012广东卷).如图6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
B.向心加速度大
C.运行周期长
D.角速度小
8.【2013广东高考】.如图3,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星
做匀速圆周运动,下列说法正确的是 )
A.甲的向心加速度比乙的小
B.甲的运行周期比乙的小
C.甲的角速度比乙的大
D.甲的线速度比乙的大 9.【2013上海高考】.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 (B)速率变大 (C)角速度变大 (D)加速度变大
10.设地球表面重力加速度为g o ,物体距离地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的作用而产生
$
的加速度为g ,则g/g o 为:( )
A .1
B .1/9
C .1/4
D .1/16
11.(2012福建卷).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0v 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
A .
2
GN
mv B.
4
GN
mv
C .
2
Gm
Nv D.
4
Gm
Nv
12.若取地球的第一宇宙速度为8km/s ,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的倍, 则此行星的第一宇宙速度约为:( ) A 、16 km/s B 、32 km/s
C 、4km/s
D 、2km/s
13.【2015·重庆·2】4.宇航员王亚平在“天宫1号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。

若飞船质量为m ,距地面高度为h ,地球质量为M ,半径为R ,引力常量为G ,则飞船所在处的重力加速度大小为
)
A .0
B .
2()GM R h + C .2()GMm R h + D .
2
GM
h
14.有两颗质量不同的人造地球卫星,在同一轨道上绕地球做匀速圆周运动,它们的哪些物理量 是相同的( )
A .受到地球引力的大小
B .向心力的大小
C .运动的速率
D .运动的周期 15..人造卫星轨道半径变小时,下列说法正确的是( ) A.卫星所受万有引力变大 B.卫星的周期变大 C.卫星的线速度变大 D.卫星的向心加速度变小
16、如图所示,a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,
下列说法正确的是:( )
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度;
B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度;

C.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c;
D.a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将增大
17、假设火星和地球都是球体,火星的质量M
火和地球的质量M

之比M

/M

=p,火星的半径
R
火和地球的半径R

之比R

/R

=q,那么火星表面处的重力加速度g

和地球表面处的重力的加
速度g

之比等于[ ]
q2
q
18.、由于地球的自转,地球表面上各点均做匀速圆周运动,所以 [ ]
A.地球表面各处具有相同大小的线速度
B.地球表面各处具有相同大小的角速度
C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度
D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球球心
19、设地面附近重力加速度为g
0,地球半径为R
,人造地球卫星圆形运行轨道半径为R,那么以
下说法不正确的是 [ C ]
<
20.(江苏卷)6、2009年5月,航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后,在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ,B为轨道Ⅱ上的一点,如图所示,关于航天飞机的运动,下列说法中正确的有
(A)在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
(B)在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
(C)在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
>
(D)在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
21.(2012江苏卷).2011年8月,“嫦娥二号”成功进入了绕“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与地球连线的延长线上,一飞行器位
拉格朗日点地球
太阳
于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与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.向心力仅由太阳的引力提供
D.向心力仅由地球的引力提供。

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