全国中学生物理竞赛开始于1984年，每学年举行一次，竞赛分为预赛、复赛和决赛。本文是为大家整理的高中物理竞赛万有引力基础题练习，希望大家阅读愉快。

一、选择题

1.对于万有引力定律的表达式F=Gm1m2/r2，下列说法中正确的是( ).

(A)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

(B)当r趋于零时，万有引力趋于无限大

(C)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

(D)两物体受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力

2.以下关于宇宙速度的说法中正确的是( )

(A)第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大速度

(B)第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度

(C)人造地球卫星运行时的速度一定小于第二宇宙速度

(D)地球上的物体无论具有多大的速度都不可能脱离太阳的束缚

3.航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体( )

(A)不受地球的吸引力

(B)受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态

(C)受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态

(D)对支持它的物体的压力为零

4.下列说法正确的是

A.行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律

B.物体在转弯时一定受到力的作用

C.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用

D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用

5.设地球表面重力加速度为g0，物体距离地心4R(R为地球半径)处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则g/g0为( )

A.1 B.1/9 C.1/4 D.1/16

6.若两颗行星的质量分别为M和m，它们绕太阳运行的轨道半径分别为R和r，则它们的公转周期之比是( )

A.(M/m)1/2 B.(R3/r3)1/2 C.(MR/mr)1/2 D.(R2/r2)1/3

7.在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船的地板上放一个质量较大的物体，该物体的受力情况是( )

A.只受到重力 B.完全失重，不受力

C.只受重力和支持力 D.只受重力和向心力

8.低轨道人造地球卫星在运行过程中由于受到稀薄大气的阻力作用，轨道半径会逐渐变小，在此过程中，对于以下有关各物理量变化情况的叙述中正确的是( )

A.卫星的线速度将逐渐增大

B.卫星的环绕周期将逐渐增大

C.卫星的角速度将逐渐增大

D.卫星的向心加速度将逐渐增大

9.人造地球卫星由于受大气阻力，轨道半径逐渐变小，则线速度和周期变化情况是( )

A.速度减小，周期增大，动能减小 B.速度减小，周期减小，动能减小

C.速度增大，周期增大，动能增大 D.速度增大，周期减小，动能增大

10.A、B是两颗人造地球卫星，已知A的环绕半径大于B的环绕半径rA>rB，设A和B的运行速度分别为vA和vB，最初的发射速度分别为V0A和r0B，那么以下说法中正确的是( )

A.VA>VB,V0A>V0B B.VA>VB，V0A

C.VAv0B

11.关于人造地球卫星与宇宙飞船的下列说法中，正确的是( )

A.如果知道地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量

B.两颗人造地球卫星，只要他们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，他们的绕行半径和绕行周期就一定是相同的

C.原来在某一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者速率增大一些即可

D.一只绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小

12.若把地球看作是一个表面平整的球体，已知一颗沿着地球表面环绕运行的卫星的周期是85min，此时卫星轨道半径r=R地，则下列说法正确的是( )

A.可以发射一颗周期小于85min的人造地球卫星

B.可以发射一颗周期大于85min的人造地球卫星

C.不能发射一颗周期小于85min的人造地球卫星

D.不能发射一颗周期大于85min的人造地球卫星

13.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.它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运动速度

C.它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度

D.它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度

14.下列说法正确的是 ( )

A.F=mrω2，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力也增大到2倍

B.因F=mv2/r，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力减小为原来的1/2

C.因为F=GMm/r2，人造地球卫星轨道半径增大到2倍时，向心力减小为原来的1/4

D.仅知道卫星轨道半径的变化，无法确定向心力的变化

15.关于人造地球卫星的运行速度和发射速度，以下说法中正确的是( )

A.低轨道卫星的运行速度大，发射速度也大 B.低轨道卫星的运行速度大，但发射速度小

C.高轨道卫星的运行速度小，发射速度也小 D.高轨道卫星的运行速度小，但发射速度大

16.一人造地球卫星的高度是地球半径的15倍，试估算此卫星的线速度.已知地球半径R=6400km( )

A.1.0km/s B.2.0km/s C.3.0km/s D.4.0km/s

17.人造卫星环绕地球运转的速率。=√gR2/r，其中g为地面处的重力加速度，R为地球半径，r为卫星离地球中心的距离，下面哪些说法是正确的( )

A.从公式可见，环绕速度与轨道半径的平方根成反比

B.从公式可见，把人造卫星发射到越远的地方越容易

C.上面环绕速度的表达式是错误的

D.以上说法都错误

18.地球半径为R，质量为M，地面附近的重力加速度为g，万有引力常量为G，则靠近

地面运转的人造地球卫星环绕速度为( )

A.(Rg)1/2 B.(R/g) 1/2 C.(GM/R3) 1/2 D.(GM/R)1/2

19.卫星绕地球做匀速圆周运动，若从卫星中与卫星相对静止释放一个物体，关于物体的运动的下述说法中正确的是( )

A.物体做匀速直线运动 B.物体做平抛运动

C.物体做自由落体运动 D.物体做匀速圆周运动

20.人造卫星在太空中运行，天线偶然折断，天线将( )

A.继续和卫星一起沿轨道运行

B.做平抛运动，落向地球

C.由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球

D.做自由落体运动，落向地球

21.甲、乙两颗人造地球卫星，质量相同，它们的轨道是圆，若甲的运动周期比乙大，则 ( )

A.甲距地面高度一定比乙大 B.甲的速度一定比乙大

C.甲的加速度一定比乙小 D.甲的加速度一定比乙大

22.宇宙飞船正在离地面高h=R地的轨道上做匀速圆周运动，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地面处重力加速度，则弹簧秤的读数为( )

A.mg B. mg /2 C. mg/4 D.0

23.绕地球运行的航天站中( )

A.可用弹簧秤测物体重力的大小

B.可用天平测物体的质量

C.可用托里拆利实验测舱内的气压

D.以上实验都不可能实现

24.人造地球卫星的环绕速度为v0，此时周期为T0，当卫星距地面高度为R，其速度为v，周期为T，则下述关系中正确的是(R为地球半径)( )

25.启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比( )

A.速率增大 B.周期增大

C.向心力增大 D.加速度增大

26.地球半径R0，地面重力加速度为g，若卫星距地面R0处做匀速圆周运动，则( )

27.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比TA:TB=1:8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )

A.RA:RB=4:1，vA:vB=1:2 B.RA:RB=4:1，vA:vB=2:1

C.RA:RB=1:4，vA:vB=2:1 D.RA:RB=1:4，vA:vB=1:2

28.一卫星绕行星做匀速圆周运动，假设引力常量G已知，由以下物理量能求出行星质量的是( )

A.卫星质量及卫星的转动周期 B.卫星的线速度和轨道半径

C.卫星的运转周期和轨道半径 D.卫星的密度和轨道半径

29.关于地球同步卫星，它们具有相同的( )

A.质量 B.高度 C.向心力 D.周期

30.关于人造地球卫星的向心加速度的大小与圆周运动半径的关系的,下述说法中正确的是 ( )

A.由公式F=mrω2得向心力大小与半径成正比

B.由公式F=mωv2/r得向心力大小与半径成反比

C.由公式F=mωv得向心力大小与半径无关

D.由公式F=GmM/r2得向心力大小与半径的平方成反比

31.1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的运动速度约为( )

A.11.2km/s B.7.9km/s C.7.4km/s D.2.1km/s

32.地球的半径为R0，地球表面的重力加速度为g，一个质量为m的人造卫星，在离地面高度为h=R0的圆形轨道上绕地球运行，则( )

33.行星A和行星B的质量之比MA:MB=2:1，半径之比RA:RB=1:2，两行星各有一颗卫星a和b，其圆形轨道都非常接近各自的行星表面.若卫星a运行周期为Ta，卫星b运行周期为Tb，则Ta:Tb为( )

A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.4:1

34.已知引力常量G和下列备组数据，能计算出地球质量的是( )

A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离

B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离

C.人造卫星在地面附近绕行的速度和运行周期

D.若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度

35.地球公转轨道半径是R1，周期是T1，月球绕地球运转的轨道半径是R2，周期是T2，则太阳质量与地球质量之比是( )

36.天文学上把两个相距较近，由于彼此的引力作用而沿各自的轨道互相环绕旋转的恒星系统称为“双星”系统，设一双星系统中的两个子星保持距离不变，共同绕着连线上的某一点以不同的半径做匀速圆周运动，则( )

A.两子星的线速度的大小一定相等

B.两子星的角速度的大小一定相等

C.两子星受到的向心力的大小一定相等

D.两子星的向心加速度的大小一定相等

37.下列说法符合史实的是( )

A.牛顿发现了行星的运动定律

B.开普勒发现了万有引力定律

C.卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量

D.牛顿发现海王星和冥王星

38.太阳系的几个行星，与太阳之间的平均距离越大的行星，它绕太阳公转一周所用的时( )

A.越长 B.越短 C.相等 D.无法判断

39.下列说法正确的是 ( )

A.海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的

B.天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的

C.天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算的轨道，其原因是由于天王星受到轨道外面其他行星的引力作用

D.以上均不正确

40.下面关于万有引力的说法中正确的是( )

A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用

B.重力和引力是两种不同性质的力

C.当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大

D.当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大

41.假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将半径缩小1/2，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的( )

A.2倍 B.1/2 C.4倍 D.1/8

42.关于日心说被人们接受的原因是 ( )

A.太阳总是从东面升起，从西面落下

B.若以地球为中心来研究的运动有很多无法解决的问题

C.若以太阳为中心许多问题都可以解决，对行星的描述也变得简单

D.地球是围绕太阳运转的

43.关于行星的运动，下列说法中正确的是( )

A.行星轨道的半长轴越长，公转周期越长

B.行星轨道的半长轴越长，公转周期越短

C.水星的半长轴最短，公转周期最大

D.太阳系九大行星中冥王星离太阳“最远”，绕太阳运动的公转周期最长

44.有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是( )

A.所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上

B.所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上

C.所有的行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等

D.不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的

45.一质量为60kg的人，在地球表面受重力为588N，月球表面的重力加速度为地球表面的 ，此人在月球表面上( )

A.质量为60kg，所受重力大小为588N

B.质量为60kg，所受重力大小为98N

C.质量为10kg，所受重力大小为588N

D.质量为10kg，所受重力大小为98N

46.在万有引力定律的公式中，r是 ( )

 

A.对星球之间而言，是指运行轨道的平均半径

B.对地球表面的物体与地球而言，是指物体距离地面的高度

C.对两个均匀球而言，是指两个球心间的距离

D.对人造地球卫星而言，是指卫星到地球表面的高度

47.如图所示，两球的半径远小于r，而球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力的人小为( )

48.一个行星，其半径比地球的半径大2倍，质量是地球的25倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的( )

A.6倍 B.4倍 C.25/9倍 D.12倍

49.假设地球是密度均匀的球体，地球表面的物体随地球自转具有向心加速度，下列说法正确的是( )

A.在地球表面同一经度上各物体的向心加速度方向相同

B.在地球表面同一纬度上各物体的向心加速度方向相同

C.在地球表面各物体的向心加速度方向都指向地球中心

D.在地球表面各物体的向心加速度方向都和重力方向一致

50.下列说法正确的是 ( )

A.万有引力定律提示了自然界有质量的物体间普遍存在的一种相互吸引力

B.卡文迪许用实验的方法证明了万有引力的存在

C.引力常量G的单位是Nm2/kg2

D.两个质量1kg的质点相距1m时的万有引力为6.67N

51.关于引力常量，下列说法正确的是( )

A.引力常量是两个质量为1kg的物体相距1m时的相互吸引力

B.牛顿发现了万有引力定律时，给出了引力常量的值

C.引力常量的测出，证明了万有引力的存在

D.引力常量的测定，使人们可以测出天体的质量

52.引力常量很小，说明了 ( )

A.万有引力很小

B.万有引力很大

C.只有当物体的质量大到一定程度，物体间才会有万有引力

D.很难察觉到日常接触的物体问有万有引力，因为它们的质量不是很大

53.对于引力常量G，下列说法正确的是 ( )

A.其大小与物体质量的乘积成正比，与距离的平方成反比

B.是适用于任何两物体间的普适常量，且其大小与单位制的选择有关

C.引力常量G是由实验测得的，而不是人为规定的

D.两个质量都足1kg的物体，相距1m时相互作用力的大小在数值上等于引力常量G

54.已知万有引力常量G，要计算地球的质量还需要知道某些数据，现在给出下列各组数据,可以计算出地球质量的是( )

A.地球公转的周期及半径

B.月球绕地球运行的周期和运行的半径

C.人造卫星绕地球运行的周期和速率

D.地球半径和同步卫星离地面的高度

55.一颗小行星环绕太阳做匀速圆周运动，轨道半径足地球公转半径的4倍，则这颗小行星的运转周期是( )

A.一年 B.四年 C.六年 D.八年

56.A、B两颗行星，质量之比，则两行星表面的重力加速度之比为( )

 

A.p/q B.pq2 C.p/ q2 D.pq

57.为了估算一个天体的质量，需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是 ( )

A.运转周期和轨道半径 B.质量和运转周期

C.轨道半径和环绕速度 D.环绕速度和质量

58.人造地球卫星的轨道半径越大，则( )

A.速度越小，周期越小 B.速度越小，加速度越小

C.加速度越小,周期越大 D.角速度越小,加速度越大

59.亚洲一号是我国发射的通讯卫星，设地球自转角速度一定，则亚洲一号( )

A.绕地球运转的角速度等于地球自转的角速度

B.沿着与赤道成一定角度的轨道运动

C.运行的轨道半径为一确定值

D.如果需要可以固定在北京上空

60.万有引力常量是由下述哪位物理学家测定的 ( )

 

A.开普勒 B.牛顿 C.胡克 D.卡文迪许

61.若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T’，引力常量为G，则可求得( )

A.该行星的质量 B.太阳的质量

C.该行星的平均密度 D.太阳的平均密度

62.下列说法正确的是( )

A.地球是宇宙的中心，太阳、月亮及其他行星绕地球转动

B.太阳足静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动

C.地球是绕太阳运动的一颗行星

D.日心说和地心说都是错误的

63.关于万有引力定律的适用范围，下列说法中正确的是( )

A.只适用于天体，不适用于地面物体

B.只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体

C.只适用于质点，不适用于实际物体

D.适用于自然界中任意两个物体之间

二、填空题

64.地球质量约为冥王星质量的9倍，半径约为冥王星的2倍，则地面重力加速度与冥王星表面的重力加速度之比为________.

65.有一颗人造地球卫星，其轨道半径是月球绕地球转动的轨道半径的1/9，则此卫星的周期大约是________天.

66.质量为60kg的宇航员，他在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球运行时，他所受地球的吸引力是________N，这时他对卫星中的座椅的压力是________.(地面重力加速度g0=9.8m/s2)

67.我国1984年发射过一颗同步卫星，这颗卫星位于赤道上空相对地面静止不动，已知地球半径是R，质量是M，自转周期T，万有引力常量G，那么这颗卫星距地面高度的表达式是________.

68.设地球质量为M，半径为R，自转角速度为ω，引力常量为G，则此同步卫星离地高度为________，此同步卫星的线速度大小为________.

69.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为1kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数为________.

70.两颗行星质量分别为m1、m2，它们绕太阳运动的轨道半径分别为R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它们的运行周期的比是________.

71.两颗行星质量分别为m1、m2，它们绕太阳运动的轨道半径分别为R1、R2，如果m1=2m2，R1=4R2，那么，它们的运行周期的比是________.

72.某恒星系中的两颗行星的质量之比为m1:m2=3:1，轨道半径比为r1:r2=1:2，则它们的线速度之比v1:v2=________;角速度之比ω1:ω2=________;周期之比T1:T2=________;所受万有引力之比________.

73.已知地球半径是月球半径的4倍，地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的6倍，那么地球质量是月球质量的________倍;地球的第一宇宙速度是月球第一宇宙速度的________倍.

74.两个行星质量分别为m1、m2，它们绕太阳运动的轨道半径分别为R1、R2，如果m1=m2，R1=4R2，那么，它们的运行周期之比T1:T2=________。

75.地球绕太阳运动称________转，其周期是________，地球绕地轴转动称为________转，其周期是________;月球绕地球运动的周期是________。

76.设土星绕太阳的运动是匀速圆周运动，若测得土星到太阳的距离为R，绕太阳的周期为T，引力常量为G，则根据以上数据可计算出的物理量有________________________.

77.一个质量为50kg的人对地球的吸引力的大小是________N，已知地球表面的重力加速度g=9.8m/s2。

78.已知地球的质量为M，半径为R，表面的重力加速度为g,那么地球的第一宇宙速度的表达式为________和_________.

79.绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为1kg的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数为________.

80.要使人造卫星绕地球运行，它进人地面附近的轨道速度必须等于或大于________km/s，并且小于_________km/s;要使卫星脱离地球引力不再绕地球运行，成为人造行星，须使它的轨道速度等于或大于________km/s;要使它飞到太阳系以外的地方去，它的速度必须等于或大于________km/s.

81.月球表面的重力加速度为地球表面的1/6，一人在地球表面可举起100kg的杠铃，他在月球表面则可举起________kg的杠铃.

82.两颗人造地球卫星A和B，A一昼夜绕地球转动nA圈，B一昼夜绕地球转动nB圈，那么A和B的运动轨道半径之比RA:RB=________。

83.所有的行星围绕太阳运动的轨道都是________;太阳处在________上;所有行星的轨道的________的比值都相等。

84.已知引力常量 ，重力加速度g=9.8m/s2，地球半径为R=6.4×106m，则可知地球质量为_______kg。

小编为大家整理的高中物理竞赛万有引力基础题练习就到这里了，希望同学们认真阅读，祝大家学业有成。

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