物理万有引力题

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
神州六号飞船绕地球飞行一圈需要90分钟,同步卫星绕地球飞行一圈需要24小时,前者周期小,根据万有引力提供向心力,GMm/r^2=m(4π^2/T^2)r,得r=根号下GMT^2/4π^2
可以看出,半径与周期是正比关系,所以神六半径小

我是一楼...

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因为神六兜一圈地球不用一天...所以周期短....所以运动半径小....

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这个确实是常识:

同一天体中心,半径越大,速度就越小,周期就越大,角速度就越小......

反之成立......可以记住的.....这是常识.....

神州六号飞船的轨道是椭圆的 最远的半径才是同步卫星的半径 他的线速度和角速度都是变化的 只能比较周期了 只有选B 实际也是如此

物理万有引力习题~

2. 下列说法正确的是( )
A. 第一宇宙速度是人造卫星环绕地球运动的速度
B. 第一宇宙速度是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度
C. 如果需要,地球同步通讯卫星可以定点在地球上空的任何一点
D. 地球同步通讯卫星的轨道可以是圆的也可以是椭圆的
3. 关于环绕地球运转的人造地球卫星,有如下几种说法,其中正确的是( )
A. 轨道半径越大,速度越小,周期越长
B. 轨道半径越大,速度越大,周期越短
C. 轨道半径越大,速度越大,周期越长
D. 轨道半径越小,速度越小,周期越长
4.同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星 ( )
A.它可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同值
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.它只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同值
D.它只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的
5、科学家们推测,太阳系的第十颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息可以确定:( )
A.这颗行星的公转周期与地球相等 B.这颗行星的半径等于地球的半径
C.这颗行星的密度等于地球的密度 D.这颗行星上同样存在着生命
6.若已知行星绕太阳公转的半径为r,公转的周期为T,万有引力恒量为G,则由此可求出( )
A.某行星的质量 B.太阳的质量
C.某行星的密度 D.太阳的密度
7.2001年10月22日,欧洲航天局由卫星观测发现银河系中心存在一个超大型黑洞,命名为MCG6-30-15,由于黑洞的强大引力,周围物质大量掉入黑洞,假定银河系中心仅此一个黑洞,已知太阳系绕银河系中心匀速运转,下列哪一组数据可估算该黑洞的质量( )
A.地球绕太阳公转的周期和速度
B.太阳的质量和运行速度
C.太阳质量和到MCG6-30-15的距离
D.太阳运行速度和到MCG6-30-15的距离
8.两行星A、B各有一颗卫星a和b ,卫星的圆轨道接近各自行星表面,如果两行星质量之比MA:MB=p,两行星半径之比RA:RB=q则两个卫星周期之比Ta:Tb为 ( )
A. B. C. D.
9.一宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,飞船原来的线速度是v1,周期是T1,假设在某时刻它向后喷气做加速运动后,进入新轨道做匀速圆周运动,运动的线速度是v2,周期是T2,则( )
A.v1>v2,T1>T2 B.v1>v2,T1<T2
C.v1<v2,T1>T2 D.v1<v2,T1<T2

10.关于开普勒行星运动的公式=k,以下理解正确的是( )
A.k是一个与行星无关的常量
B.若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地,周期为T地;月球绕地球运转轨道的长半轴为R月,周期为T月,则
C.T表示行星运动的自转周期
D.T表示行星运动的公转周期
11.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.a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
B.a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
C.a是赤道周长,b是地球自转的周期,c是同步卫星的加速度
D.a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
12.两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1∶2,两行星半径之比为2∶1 ,则( )
A.两行星密度之比为4∶1 B.两行星质量之比为16∶1
C.两行星表面处重力加速度之比为8∶1 D.两卫星的速率之比为4∶1


13.两颗人造卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2,轨道半径之比rA∶rB=1∶3,某一时刻它们的连线通过地心,则此时它们的线速度之比vA∶vB= ,向心加速度之比aA∶aB= ,向心力之比FA∶FB= 。
14.地球绕太阳运行的半长轴为1.5×1011 m,周期为365 天;月球绕地球运行的轨道半长轴为3.82×108m,周期为27.3 天,则对于绕太阳运行的行星,R3/T2的值为______m3/s2;对于绕地球运行的物体,则R3/T2=________ m3/s2.

15.(10分)宇航员驾驶一飞船在靠近某行星表面附近的圆形轨道上运行,已知飞船运行的周期为T,行星的平均密度为。试证明(万有引力恒量G为已知,是恒量)
17.(12分)神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径,地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后计算周期的数值(保留两位有效数字)。
1.启动卫星的发动机使其速度增大,待它运动到距离地面的高度必原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动,成为另一轨道上的卫星,该卫星后一轨道与前一轨道相比(C)
A.速度增大 B.加速度增大 C.周期增大 D.机械能变小
3.宇宙中某星体每隔4.4×10-4 s就向地球发出一次电磁波脉冲.有人曾经乐观地认为,这是外星人向我们地球人发出的联络信号,而天文学家否定了这种观点,认为该星体上有一个能连续发出电磁波的发射源,由于星体围绕自转轴高速旋转,才使得地球上接收到的电磁波是不连续的.试估算该星体的最小密度.(结果保留两位有效数字)
解:接收电磁波脉冲的间隔时间即是该星体自转的最大周期
星体表面物体不脱离星体时满足:
G = mR()2
而M=πR3ρ
∴ρ=
代入已知数据得:ρ=7.3×1017kg/m3
4.现代观测表明,由于引力的作用,恒星有“聚焦”的特点,众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星.它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,这样就不至于由于万有引力的作用而吸引在一起.设某双星中A、B两星的质量分别为 m 和 3m,两星间距为L,在相互间万有引力的作用下,绕它们连线上的某点O转动,则O点距B星的距离是多大?它们运动的周期为多少?
解:设O点距B星的距离为x,双星运动的周期为T,由万有引力提供向心力.
对于B星:G= 3mx()2
对于A星:G= m(L-x) ()2
∴ = 3
即 x = L
∴ T =πL (3分)
5.若人造卫星绕地球作匀速圆周运动,则下列说法正确的是(AD)
A.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小
B.卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大
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
6.1998年1月发射的“月球勘探者”空间探测器,运用最新科技手段对月球进行近距离勘探,在月球重力分布,磁场分布及元素测定等方面取得了新成果,探测器在一些环形山中发现了质量密集区,当飞到这些质量密集区时,通过地面的大口径射电望远镜观察,“月球勘探者”的轨道参数发生了微小变化,这些变化是(AD)
A .半径变小 B.半径变大
C.速率变小 D.速率变大
7.火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分.火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(AC)
A.火卫一距火星表面较近
B.火卫二的角速度较大
C.火卫一的运动速度较大
D.火卫二的向心加速度较大
8.土星外层上有一个环.为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断 ( AD )
A.若V ∝R,则该层是土星的一部分
B.若V2 ∝R,则该层是土星的卫星群
C.若V ∝,则该层是土星的一部分
D.若V2∝,则该层是土星的卫星群
9.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G.由此可求出S1的质量为(A)
A. B. C. D.
10.一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在该行星上,飞船上备有以下实验器材:
A.精确秒表一个 B.已知质量为m的物体一个
C.弹簧测力计一个 D.天平一台(附砝码)
已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量,依据测量数据,可求出该行星的半径R
和行星质量M。(已知万有引力常量为G)
(1)两次测量所选用的器材分别为 、 。(用序号表示)
(2)两次测量的物理量分别是 、 。
(3)用该数据推出半径R、质量M的表达式:R= ,M= 。【答案】(每空2分)(1)A;BC (2)周期T;物体的重力F (3)
11.在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为υ0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T.火星可视为半径为r0的均匀球体.
解:设火星的质量为M;火星的一个卫星的质量为m ,火星探测器的质量为m’,在火星表面时重力加速度为g′. 有
对火星的一个卫星: GMrm2 = m( 2π )2r ①
对火星探测器: GMrm02′ = m′g′ ②
υ12 =2 g′h ③
υ = √υ12 +υ02 ④
由以上各式得 υ =√8π22h r02 r3 +υ02 ⑤
13.海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,则要计算海王星的质量,需要知道的量是(引力常量G为已知量)(A)
A.海卫1绕海王星运动的周期和半径
B.海王星绕太阳运动的周期和半径
C.海卫1绕海王星运动的周期和海卫1的质量
D.海王星绕太阳运动的周期和太阳的质量
14.我国发射的神州五号载人宇宙飞船的周期约为90min,如果把它绕地球的运动看作是匀速圆周运动,飞船的运动和人造地球同步卫星的运动相比,下列判断中正确的是(C)
A.飞船的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B.飞船的运行速度小于同步卫星的运行速度
C.飞船运动的向心加速度大于同步卫星运动的向心加速度
D.飞船运动的角速度小于同步卫星运动的角速度
15.星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度.星球的第二宇宙速度v2与与第一宇宙速度v1的关系为是v2=v1.已知某星球的半径为r,它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6.不计其它星球的影响,则该星球的第二宇宙速度为(C)
A. B. C. D.

17.2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射.标志着我国的航天事业发展到了一个很高的水平.飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道.已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g,求:
⑴飞船在上述圆形轨道上运行的速度v;
⑵飞船在上述圆形轨道上运行的周期T.
⑴ ⑵
18.2003年10月15日,我国利用“神州五号”飞船将一名宇航员送入太空,中国成为继俄、美之后第三个掌握载人航天技术的国家.设宇航员测出自己绕地球球心做匀速圆周运动的周期T,离地面的高度为h,地球半径为R.根据T、h、R和万有引力恒量G,宇航员不能计算出下面的哪一项(C)
A.地球的质量 B.地球的平均密度
C.飞船所需的向心力 D.飞船线速度的大小
19.1990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度和地球相同.已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为(B)
A.400g B. C.20g D.
20.一颗人造地球卫星以速度v发射后,可绕地球做匀速圆周运动,若使发射速度变为2v,则该卫星可能(C)
①绕地球做匀速圆周运动,周期变大
②绕地球运动,轨道变为椭圆
③不绕地球运动,成为绕太阳运动的人造卫星;
④挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③
21.我国已于2004年启动“嫦娥绕月工程”,2007年之前将发射绕月飞行的飞船.已知月球半径R=1.74×106m,月球表面的重力加速度g=1.62m/s2.如果飞船关闭发动机后绕月做匀速圆周运动,距离月球表面的高度h=2.6×105m,求飞船速度的大小.
解:在月球表面 ①
飞船在轨道上运行时 ②
由①②式解得: ③
代入已知数据得:v=1.57×103m/s
22.同步卫星A的运行速率为v1,向心加速度为a1,运转周期为T1;放在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为v2,向心加速度为a2,运转周期为T2;在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为v3,向心加速度为a3,运转周期为T3.比较上述各量的大小得(AD)
A.T1=T2>T3 B.v3>v2>v1
C.a1a1>a2
23.已知万有引力常量G,地球半径R,月球和地球之间的距离r,同步卫星距地面的高度h,月球绕地球的运转周期T1,地球的自转周期T2,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球质量M的方法:
同步卫星绕地球作圆周运动,由得
⑴请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
不正确.应为,得
⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。
由,得 或由得
24.已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响,由以上数据可推算出 (C)
A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8
B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4
C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为 8∶9
D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为 81∶4
25.最近,科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行星,并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为1200年,它与该恒星的距离为地球到太阳距离的100倍。假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周,仅利用以上两个数据可以求出的量有 (AD)
A.恒星质量与太阳质量之比
B.恒星密度与太阳密度之比
C.行星质量与地球质量之比
D.行星运行速度与地球运行速度之比
26.把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周.由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得(CD)
A.火星和地球的质量之比
B.火星和太阳的质量之比
C.火星和地球到太阳的距离之比
D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比
27.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T.仅利用这三个数据,可以估算出的物理量有(BD)
A.月球的质量 B.地球的质量
C.地球的半径 D.月球绕地球运行速度的大小
28.地球同步卫星离地心距离为r,运行速率为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,,地球半径为R,则(B)
① = ② = ③= ④=
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
29.地球赤道上的物体重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应为原来的多少倍?
解:赤道上的物体随地球自转时的向心力是万有引力和支持力的合力提供,即:

其中N=mg ②
要使赤道上的物体飘起来,即变为近地卫星,应有N=0,于是:

由①、②、③得:
30.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知万有引力常量为G.因此可求出S2的质量为(D)
A. B. C. D.

你这问题问的...我是真看不懂....
不过没什么事情...还是帮你分析分析吧......
哎......

1.
恩...卫星在轨道上运动...首先满足匀速圆周运动的公式....然后就是向心力=万有引力...
列出来就是 mv^2/R=GMm/R^2
消去两边的m..把R乘到一边...就是....
v^2=GM/R....
其中v是线速度...G是万有引力常量...M是星球质量...R是轨道半径....

我是真不知道"它们遵循其中"是啥...自己分析下吧.....

2.
恩..这个更扯...
先算出来月亮女神的线速度...
v1=根号下(GM/R1)
角速度w1=v1/R1=根号下(GM/R1^3)
嫦娥的线速度...
v2=根号下(GM/R2)
角速度w2=v2/R2=根号下(GM/R2^3)

然后相遇需要的时间就是...两卫星差的角度差...除以(w1-w2)的绝对值就成了........(当然了....角度差是慢的那个减快的那个.....差的角度....)
是多少自己看图吧.......
哦...给了T1和T2的话...可以直接用这个表示.....需要的时间就是差的角度...除以(2π/T1-2π/T2)的绝对值....

3.
恩....给了T1和T2.....所以角速度w1=2π/T1...
再根据刚才算的...
w1=v1/R1=根号下(GM/R1^3)
两个式子相等...再整理下...
M=4π^2R1^3/(GT1^2)
然后...月球密度=M/V=M/(4/3πR^3)就等于...
4π^2R1^3/(GT1^2)/(4/3πR^3)
=3πR1^3/(GT1^2R^3)

完了....


#梅涛迫# 高中物理万有引力定律题某物体在地面的重力100N 将物体放在卫星中以5m/s²的加速度上升 物体与卫星中的支持物的压力为50N 此时卫星距地面有多高?... - 作业帮
(14723914726):[答案] 设此时卫星距地面的高度为h,由牛二, 在地球表面 GMm/R^2=mg=100, 在距地面的高度为h处 GMm/(R+h)^2=mg1, F-mg1=ma 解得h=

#梅涛迫# 物理万有引力定律的题目 -
(14723914726): (1)由万有引力定律得 GM/R^2=a 所以a1:a2=R2^2:R1^2=1:4(2)由万有引力定律得 GM/R=v^2 所以v1:v2=1:√2(3)由万有引力定律得 GM/R^2=Rω^2 所以ω1:ω2=1:2√2(4)由万有引力定律得 GM/R^2=R(4π^2)/T^2 所以T1:T2=2√2:1

#梅涛迫# 一个关于万有引力的物理题 -
(14723914726): 解:由万有引力定律得:F=GMm/r^2=GMm/(R+R)^2 =GMm/(4R^2)=mv^2/(2R)则:v=√[GM/(2R)]根据黄金代换式有:GM=gR^2代入得到:v=√[GM/(2R)] =√(gR/2)a=F...

#梅涛迫# 一道高中物理万有引力题 -
(14723914726): 首先,在该星球的极地上的向心力为0,万有引力等于物体在该星球重力,即F万=0.01mg,因为一昼夜时间与地球相同,即T相同,为24h=86400s.再由在赤道上恰好完全失重,即在赤道上万有引力等于向心力.列式:F万=0.01mg=m(4π^2/T^2)R,代入得R=(18662400g/π^2) 约等于18928151.2435m你看看对不对吧!

#梅涛迫# 物理万有引力简单题 -
(14723914726): G*M*m/R^2=m*g.....(M为地球质量,m为地面上一物体)约掉m得:M=g*R*R/G带入g=9.8,R=6357000m,G=6.67*10^(-11)算一下就行了等于5.93751*10^24 KG

#梅涛迫# 物理万有引力公式的问题GMm/R^2=mV^2/R.左边的R对应的是星球的半径右边的是卫星到星球圆心的距离? - 作业帮
(14723914726):[答案] 两个R都是指的M和m所对应的物体,其圆心之间的距离,即卫星和星球圆心之间的距离.

#梅涛迫# 高一物理,一道万有引力的题求解!!! -
(14723914726): 这道题第一问解了后面两问就解决了,首先根据向心力公式,向心加速度a=(2π/T)²*(R+h).然后因为向心加速度是由于卫星和月球之间的万有引力产生的,再根据万有引力公式得到 (2π/T)²*(R+h)=G*M/(R+h)² 然后两个公式一整理就可以得到月球的质量M=4π²*(R+h)*(R+h)²/(G*T²) 第一题解决了后面就 好做了 第二题直接求站在月球表面所受的万有引力,第三题直接用质量除以体积就行.如果不会的话再问我吧

#梅涛迫# 高一物理万有引力证明题 -
(14723914726): 证明:圆环对其他物体的万有引力,可以等效圆环中心对物体万有引力,这个我们可以利用微积分证明的,在这里我不累述.G1=G2 G*m1*m/R1^2=G*m2*m/R2^2 即m1/R1^2=m2/R2^2 m1=V*p1=2*π*R1*S1*p1 m2=V*p2=2*π*R2*S2*p2 当S1=S2,2个圆环截面积相等的时候,有 ρ1/ρ2=R1/R2

#梅涛迫# 一道高中关于万有引力的物理题.. -
(14723914726): 首先,你可以把地球像西瓜一样沿地轴切成很多大小相等的块,现在假设:把物体放在地心处,那么它所受的万有引力总和为零,因为既然它在地心那么它的左边和右边对它的引力是等大反向的所以相互抵消,同理它的上边和下边、前边和后边都会相互抵消,最后全部都抵消掉了(因为地球是圆的).综上所述:假如把地球弄穿,一个物体往里掉,那么它所受的引力将会先变小后变大(在地心处最小).

#梅涛迫# 物理万有引力题
(14723914726): 因为这完全是两回事,在赤道上的物体他所受的万有引力主要体现为重力加上很小的向心力,而绕地球表面的物体则是万有引力全部提供为向心力,要明白概念啊 如果要用公式必须是向心力全部由万有引力提供