格物学 力学万有引力与宇宙航行

万有引力定律的简单计算-万有引力与宇宙航行知识点教师选题进阶选择题自测题解析-上海市等高中物理,平均正确率44.00000000000001%

2025-07-25
万有引力定律的简单计算-万有引力与宇宙航行知识点教师选题进阶选择题自测题解析-上海市等高中物理,平均正确率44.00000000000001%
1、['万有引力定律的简单计算']

正确率80.0%浩瀚的宇宙中,大麦哲伦云和小麦哲伦云是银河系外的星系.已知大麦哲伦云的质量为$${{M}_{1}{,}}$$小麦哲伦云的质量为$${{M}_{2}{,}}$$它们之间的距离为$${{r}{,}}$$引力常量为$${{G}{,}}$$则它们之间的万有引力大小为(

A

A.$$G \frac{M_{1} M_{2}} {r^{2}}$$

B.$$G \frac{M_{1} M_{2}} {r}$$

C.$$G \frac{M_{1} M_{2}} {r^{4}}$$

D.$$G \frac{M_{1}+M_{2}} {r^{2}}$$

2、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '万有引力定律的简单计算']

正确率40.0%svg异常

A

A.$$\frac{M F \pi^{2}} {1 8 m}$$

B.$$\frac{M F \pi^{2}} {9 m}$$

C.$$\frac{M F \pi^{2}} {6 m}$$

D.$$\frac{M F \pi^{2}} {3 m}$$

3、['万有引力定律的简单计算', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%我国曾成功发射$${{“}}$$一箭$${{2}{0}}$$星$${{”}}$$,在火箭上升的过程中分批释放卫星,使卫星分别进入离地$$2 0 0 \sim6 0 0 k m$$高的轨道。轨道均视为圆轨道,下列说法错误的是$${{(}{)}}$$

D

A.离地近的卫星比离地远的卫星运动速率大

B.离地近的卫星比离地远的卫星向心加速度大

C.上述卫星的角速度均大于地球自转的角速度

D.同一轨道上的卫星受到的万有引力大小一定相同

4、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%甲$${、}$$乙两颗卫星绕地球做圆周运动,轨道在同一平面内,甲的轨道半径是乙轨道半径的$$\boldsymbol{k} \left( \boldsymbol{k} > \boldsymbol{1} \right)$$倍,两卫星的绕行方向相同,某时刻两卫星相距最近,经过$${{t}}$$时间两卫星再次距离最近,已知地球的质量为$${{M}}$$,引力常量为$${{G}}$$,则乙的轨道半径为(

C

A.$$\sqrt{\frac{G M t^{2}} {4 \pi^{2} k^{3}} ( \sqrt{k^{3}}-1 )^{2}}$$

B.$$\sqrt{\frac{G M t^{2}} {4 \pi^{2} k^{3}} ( \sqrt{k^{2}}-1 )^{2}}$$

C.$$3 \frac{G M t^{2}} {4 \pi^{2} k^{3}} ( \sqrt{k^{3}}-1 )^{2}$$

D.$$3 \frac{G M t^{2}} {4 \pi^{2} k^{3}} ( \sqrt{k^{2}}-1 )^{2}$$

5、['第二宇宙速度和第三宇宙速度', '万有引力定律的简单计算', '向心力', '卫星变轨问题']

正确率40.0%$${{2}{0}{1}{4}}$$年$${{7}}$$月$${{1}{6}}$$日,$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$飞船与空间站成功对接,为空间站送去了约$${{1}{.}{5}}$$吨物资.$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$与空间站对接后在距离地面高度为$${{h}}$$的圆轨道上一起运行.若地球的质量为$${{M}}$$,引力常量为$${{G}}$$,地球半径为$${{R}}$$,则下列相关分析中正确的是(

C

A.$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$的反射速度应大于$$1 1. 2 k m / s$$

B.$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$在轨道上运行的周期为$$2 \pi\sqrt{\frac{G M} {( R+h )^{2}}}$$

C.在对接前,$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$轨道应稍低于空间站的轨道,然后让$${{“}}$$天鹅座$${{”}}$$加速追上空间站并与之对接

D.空间站接收到货物后,由于质量变大,其运行速度减小

6、['环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '人造卫星的运行规律']

正确率40.0%火卫一和火卫二环绕火星做圆周运动,已知火卫一的周期比火卫二的周期小,则两颗卫星相比$${{(}{)}}$$

A

A.火卫一的线速度较大

B.火卫一距火星表面较远

C.火卫二的角速度较大

D.火卫二的向心加速度较大

7、['天体质量和密度的计算', '环绕天体运动参量的分析与计算', '万有引力定律的简单计算', '线速度、角速度和周期、转速']

正确率40.0%据悉,$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$将于$${{2}{0}{1}{7}}$$年左右发射。$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$到达月球后,将先围绕月球做匀速圆周运动,然后择机释放着陆器登陆月球。若$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$在围绕月球转动的过程中,经过时间$${{t}{(}{t}}$$小于$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$围绕月球转动的周期),运动的弧长为$${{s}}$$,与月球中心的连线扫过的角度为$${{θ}{(}}$$弧度制),引力常量为$${{G}}$$,则下列说法中正确的是(

C

A.$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$围绕月球做匀速圆周运动的轨道半径为$$\frac{s} {2 \theta}$$

B.$${{“}}$$嫦娥五号$${{”}}$$围绕月球做匀速圆周运动的周期为$$\frac{\theta t} {2 \pi}$$

C.月球的质量为$$\frac{s^{3}} {G t^{2} \theta}$$

D.月球的平均密度为$$\frac{3 \pi} {G t^{2}}$$

8、['第二宇宙速度和第三宇宙速度', '万有引力定律的简单计算', '开普勒行星运动定律']

正确率40.0%svg异常

A

A.卫星在$${{A}}$$点的速度大于$$\sqrt{\frac{g R^{2}} {r}}$$

B.卫星在$${{C}}$$点的加速度小于在$${{B}}$$点的加速度

C.卫星从$${{A}}$$点到$${{C}}$$点的时间与从$${{C}}$$点到$${{B}}$$点的时间相等

D.卫星与火箭分离时的速度大于$${\bf1 1. 2 k m / s}$$

9、['万有引力定律的简单计算', '万有引力定律的发现、内容及适用范围', '万有引力和重力的关系']

正确率0.0%宇航员王亚平在“天宮$${{1}}$$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$${{(}{)}}$$

B

A.$${{0}}$$

B.$$\frac{G M} {( R+h )^{2}}$$

C.$$\frac{G M m} {( R+h )^{2}}$$

D.$$\frac{G M} {h^{2}}$$

10、['万有引力定律的简单计算']

正确率80.0%svg异常

C

A.$$G \frac{7 m m^{\prime}} {3 2 R^{2}}$$

B.$$G \frac{7 m m^{\prime}} {3 6 R^{2}}$$

C.$$G \frac{2 3 m m^{\prime}} {1 0 0 R^{2}}$$

D.$$G {\frac{1 6 1 m m^{\prime}} {6 4 8 R^{2}}}$$

1. 根据万有引力定律,两个质量分别为$$M_1$$和$$M_2$$的物体之间的引力大小为$$F = G \frac{M_1 M_2}{r^2}$$,其中$$r$$为它们之间的距离。因此,正确答案为A。

2. 题目描述不完整,无法解析。

3. 对于圆轨道卫星,离地越近,轨道半径越小,运动速率和向心加速度越大(A、B正确)。同步卫星的轨道高度约为36000 km,因此200~600 km的卫星角速度大于地球自转角速度(C正确)。同一轨道上的卫星质量可能不同,故万有引力大小不一定相同(D错误)。答案为D。

4. 设乙的轨道半径为$$r$$,则甲的轨道半径为$$k r$$。两卫星的角速度分别为$$\omega_1 = \sqrt{\frac{G M}{k^3 r^3}}$$和$$\omega_2 = \sqrt{\frac{G M}{r^3}}$$。经过时间$$t$$后,两卫星再次最近的条件是$$(\omega_2 - \omega_1) t = 2 \pi$$。解得$$r = \sqrt[3]{\frac{G M t^2}{4 \pi^2 k^3} (\sqrt{k^3} - 1)^2}$$,故答案为A。

5. “天鹅座”与空间站对接后在圆轨道运行,其速度小于第二宇宙速度11.2 km/s(A错误)。周期公式为$$T = 2 \pi \sqrt{\frac{(R+h)^3}{G M}}$$(B错误)。对接前需从低轨道加速变轨(C正确)。运行速度与卫星质量无关(D错误)。答案为C。

6. 周期较小的卫星轨道半径较小,线速度、角速度和向心加速度较大。火卫一周期较小,故线速度较大(A正确),距火星表面较近(B错误),角速度较大(C错误),向心加速度较大(D错误)。答案为A。

7. 由弧长公式$$s = r \theta$$得$$r = \frac{s}{\theta}$$(A错误)。周期$$T = \frac{2 \pi t}{\theta}$$(B错误)。由$$G \frac{M m}{r^2} = m \omega^2 r$$和$$\omega = \frac{\theta}{t}$$得$$M = \frac{r^3 \omega^2}{G} = \frac{s^3}{G t^2 \theta}$$(C正确)。密度需知道月球半径(D无法确定)。答案为C。

8. 题目描述不完整,无法解析。

9. 飞船所在处的重力加速度由万有引力公式$$g = \frac{G M}{(R+h)^2}$$决定,与飞船质量无关。答案为B。

10. 题目描述不完整,无法解析。
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