万有引力定律习题及解析 .pdfVIP

万有引力定律习题及解析--第1页

1、[2013保定一模]在2013年的下半年，我国将实施“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一

步获取月球的相关数据。如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动，经过时间t，卫星行

程为s,卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度，万有引力常量为G，根据以上数据估算

月球的质量是()

A．B．．C．D

答案：B解析：由题可知，卫星在行星表面上做圆周运动，由万有引力提

供向心力得：,联立即可解得选项B正确。

2、[江苏省2012—2013学年度高三年级第一次调研]设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴

近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后，宇航员利

用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G，根据以上信息可得

到（）

A．月球的密度B．飞船的质量C．月球的第一宇宙速度D．月球的自转周期

答案：AC解析:设月球半径为r,由和得月球的密度

,选项A对；由和得，将r代入

得月球的第一宇宙速度选项C对；飞船的质量和月球的自转周期无法由

已知条件求出。答案选AC。

3、[四川省资阳市2013届高三第二次高考模拟考试物理试题]据报道，目前我国正在研制“萤

火二号”火星探测器，假设其发射过程为：先让运载火箭将其送入太空，以第一宇宙速度环

绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后再一次调整速度以线速度在火星表面附

近环绕飞行。若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知地球和火星的半径之比为

2:1，密度之比为7:5，则v大约为()

A．6.9km/sB．3.3km/sC．4.7km/sD．18.9km/s

答案：B解析：探测器绕地球表面运行和绕月球表面运行都是由万有引力充当向心力，根

据牛顿第二定律有由质量公式可求出它们质量之比，第一宇宙

速度大小是环绕星球表面飞行的线速度大小，地球第一宇宙速度v=7.9km/s所以探测器绕月

球表面运行的速度大小是3.3km/s。

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4、[2013杭州名校质检]如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭后，在地球引力

作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标B。C为椭圆轨道的远地点，距地面高度为h。已

知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。关于弹头在C点处的速度v和加速度a，

下列结论正确的是（）

A．，

B．，

C．，

D．，

答案：B解析：若弹头在半径为R+h的圆轨道上围绕地球做匀速圆周运动，弹头在C点处

的速度。弹头做椭圆轨道运动到远地点，弹头在C点处的速度。

由万有引力定律和牛顿第二定律，弹头在C点的加速度，选项B正确。

5、(2013年长春市高中毕业班第二次调研测试)如图所示，曲线1是一颗绕地球