《2021届高三物理(第02期)好题速递分项解析汇编专题06万有引力定律(含解析).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高三物理(第02期)好题速递分项解析汇编专题06万有引力定律(含解析).docx（31页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题06万有引力定律1. 【仁袤庄市第二中学am届高三日月月考理科综合】某颗地球同步卫星正下方馳球外表有一观祭者， 他用天玄望远镣现察被郃日光照射的此卫星，春分用臥太IWt直射赤道在日落空4世内有心时间该观 察者看不见此卫星&已却地球半径为鬲地球外表赴的重力抑速度为血球自转周期为卫星的运动方 向与地带勘方句相同，不考虑丈气对光的折射，以下说法中正确的选项是A. 同步卫星离地高度为B. 同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度C t1Tarcsin2 2gR2T2D.同步卫星加速度大于近地卫星的加速度 【答案】C【解析】试题分析；万有弓I力充肖冋卜力根据公式G粤匚耀甞麻合黄金替代公式册=拠
2、3 Sr 厂可解错误j由于同步卫星的运行翩和地球自转周期相同，根据公式v = y可得两者的角速度相同，根据a =可得半径趣大，向心加速度越大，故同歩卫星加速農大于亦道上物体冋心加速度，B错娱；根1B光的直线传摘规律，日藩垃小时內有副寸间该观察者看不见此卫星團示如團所示，同步卫星相对地心转过角度为2 ,sin -，结合r2t，解得:tiTarcsin R -，故 C 正确；根据 G Mm rgRTma可得aGM，轨道半径越大，向心rD错误。加速度越小，所以同步卫星加速度小于近地卫星的加速度, 考点：考查了同步卫星【名师点睛】同步卫星绕地球做匀速圆周运动，受到的万有引力提供向心力，其向心力用周 期
3、表示，结合“黄金代换求出同步卫星的轨道半径，再利用几何关系确定太阳照不到同步 卫星的范围，那么，即可求出看不到卫星的时间.2. 【贵州省遵义航天高级中学2021届高三第一次模拟考试理科综合】关于环绕地球运行的卫星，以下说法正确的选项是A. 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期B. 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C. 在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D. 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合【答案】AB【解析】试题分折：mg开普勒第三定律可短 討二 F指圆轨道的轨道半輕或椭圆轨道的半长?虬二者相聚寸
4、周期相等，故A正确；除远地点和近地亘外，必有两个位蚤是卫星与地球的距离相筝，根擔开普勒第二定律可知这两个位赛的线速度大小相等卫星绕地球运动，万有引力提供向心力，=、可知卫VV星与地球的®离尸相等的两个位置，线速虞的大小相等九故E正确,同步卫星的运行周阴都竽于地球的吕Ok=可知卫星的周删目等轨道半径必相等，故C错误卫星轨道平面必然经过地h再力吐北京上空一个点，总共才两个点，而至少三点才能确垃一个平面，故D错误。考点：开普勒行星定律，万有引力定律的应用，同步卫星3. 【湖北省孝感高级中学 2021届高三9月调考】如下图，A为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球做匀速圆周运动轨道半径为 r
5、的卫星，C为绕地球沿椭圆轨道运动的卫星，长轴大小为a，P为B、C两卫星轨道的交点， A B、C绕地心运动的周期相同，以下说法正确的A. 物体A的线速度大于卫星 B的线速度B. 卫星B离地面的高度可以为任意值C. a与r长度关系满足a=2rD. 假设物体 A的周期和万有引力常量，可求出地球的平均密度【答案】C【解析】试题分析：因为儿月绦地心运动的周期相同，根拐“尸灿送的轨道半于地球的半俺 那么物体厲T的线速慶卜于卫星過的线速品 故AE确；因为囚的周期与地球的自耨JW目同丿初定值：根据r 3-I 芽=呱芋皿心弓牛，可张疏道半径那么卫星於离地的高度恒定丿不是任意僮故B错吴根据开普勒第三走律知，因为周
6、期相等，咖圆的半长轴与圜轨道半径相等，即牛S4沪丿GT2那么地球如嘶产盏酎地3球的半彳仝未知，那么无法求出地球的密虔，故D错i吴,考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题考查了万有引力定律、开普勒定律与圆周运动的综合，知道A做圆周运动，不是靠万有引力提供向心力，抓住A、B的周期相等，结合线速度与周期的关系比拟线速度大小。4. 【湖南省长沙市长郡中学 2021届高三上学期第二次周测】一恒星系统中，行星a绕恒星做圆周运动的公转周期是 0.6年，行星b绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年，根据所学知识比拟两行星到恒星的距离关系A、行星a距离恒星近B行星b距离恒星近C行星a和行星b到恒星的距离一样D条
7、件缺乏，无法比拟【答案】A【解析】试题分析：根据开普勒第三定律Ta2T?3ra3可知rarb应选A。rb考点：开普勒三定律。【名师点睛】掌握开普勒三定律，可以了解行星运动的规律，包括轨道及快慢。5. 【石家庄市第二中学 2021届高三9月月考理科综合】某星球的自转周期为T,物体在该星球赤道上随该星球自转的向心加速度为a,该星球赤道上物体的重力加速度为g，要使该A. aTg星球赤道上的物体“飘【答案】C 【解析】试题分析：物体®地球哥专过程口受到地球的引尢 分为两部处一局部为重俎一音盼为自转向心九岂在赤道上时，两者的方向都和万有引力方向相同，竖宜向下，艮卩F二血密十加口，要使该星球赤道
8、上的物4沪IT飘77起花貝眄有引方全邯充当向心九 即詡起了后的加速度根据"一厂可得Tr=i-T, C 正确,考点：考查了万有引力定律的应用 【名师点睛】此题直接根据向心加速度的表达式进行比拟，关键要知道物体“飘起来时的、 亠、4加速度，熟悉向心加速度公式 ar .T6. 【石家庄市第二中学 2021届高三9月月考理科综合】 随着科技的迅速开展， 将来的某一填,1同学们也许会在火星上享受荡秋千的乐趣。火星半径是地球半径的一，质量是地球质量21的-，地球外表重力加速度是 g,可将人视为质点，秋千质量不计，摆长不变，摆角小于90°9忽略星体自转的影响，那么【答案】14g 299v
9、o2 8g【解析】试題分析 设人的质量为阻地球半径为几戾量为藏火星半径盘1质量M氏 星球外表附近的重力等于万有引力，那么有警=吨讐匸=伺£丈联立并代入量解得"二12设人能上升的最大高度为 h,由功能关系得 mg火h= - mv222联立解得h= 9Vo-8g考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式Mmv22G 2 mm rrr4 2mr ma在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清T2楚各个物理量表示的含义，最后选择适宜的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算7. 【内蒙古集宁一中2021届
10、高三上学期第二次月考理科综合】如下图，a为放在赤道上相对地球静止的物体， 随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球外表附近做匀速圆周运动的人造卫星轨道半径等于地球半径，c为地球的同步卫星，以下关于 a、b、c的说法中正确的选项是()A. a、b、c的向心加速度大小关系为ab>ac>aa B. a 、b、c的角速度大小关系为 w a>w b>® cC. a、b、c的线速度大小关系为 Va=Vb>VcD. a 、b、c的周期关系为 Ta>Tc>Tb【答案】A知轨道半【解析】垃也仓析对于放在赤道上的物体？和同步卫星£有运动周期相同，角速度相同
11、，据口二F羟大的同歩卫星淇有更犬的向谕速度押心知据*嵌道半径大的同步卫星隈有更夭眺駆 度即vc>vaj对于ifi地卫星b和同步卫星C擔万育引力提供罔罔运动向心力育：g啤二腮尸枷雰=诙兰=加尸有：线連度J轨道半径大的r线速廢小即角速 r1r度旷订呼 可知咽Ao>j周明知轨道半径大的打周期并卩4>丁和问心加速度口二学知丿2v2m m r。r假设宇航员在月球外表附近自高h处以初速度V。水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L.月球半径为R,万有引轨道半®*的卫星C的问心加速度小即>3.综上所知毎 逊>耳珏所以有矗正确；血选项B错误；vt>vc>v所
12、以E错误T.=TAT艸所以D错误*应选山考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题关键是通过分类比拟，知道地球外表物体重力不完全提供随地球自转的向心力，即放在地面的物体和人造卫星所受的力是不同的；地面上的物体与同步卫星的角速度2和周期相同；同时要熟练掌握公式G巴冥=ma= mr 4亍=rT8. 【内蒙古集宁一中 2021届高三上学期第二次月考理科综合】力常量为G.那么以下说法正确的选项是A.月球外表的重力加速度.月球的质量2 22hR VoGL2C.月球的第一宇宙速度.月球的平均密度3hv。22 GL2【答案】ABC【解析】试题分析：平抛运动的时间L .再根据Vo1h=_2hv°gt得
13、，得g月=2，故A正确；由Gm月9月=盲与9月=，可得:2hp22故B正确；第一宇宙速度:GL2v=J g 月 R=J琴° R，解得v= Vo , 2hR故C正确；月球的平均密度R3型2，故D错误;2 GR2L2应选ABC.考点：万有引力定律的应用；平抛运动【名师点睛】解决此题的关键知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，以及掌握万有引力提供向心力以及万有引力等于重力这两个理论的运用。9. 【福建省三明市2021届普通高中毕业班 5月质量检查理科综合】2021年9月14日，美国 的LIGO探测设施接收到一个来自GW150914的引力波信号，此信号是由两个黑洞的合并过程产生的。
14、如果将某个双黑洞系统简化为如下图的圆周运动模型，两黑洞绕O点做匀速圆周运动。在相互强大的引力作用下，两黑洞间的距离逐渐减小，在此过程中，两黑洞做圆周运 动的J忙PI/寸十升.勺料M2 、一川 jR!*A. 周期均逐渐增大B. 线速度均逐渐减小C. 角速度均逐渐增大D. 向心加速度均逐渐减小【答案】C【解析】试题分折：根据0巻空=3苇&,解得M严導同理可得二詈车均所汉44 沪$M +M严请吉妁+碍=珞古、当蚁十晒不变时，E增九 那么T增大'即双星系统运行周期会随间距减小而誠小，故必错误丿根抿&理弊二雪，解得些=?讐，由于L平方的减小比七和巧的JjZjK-£f减小
15、量大，那么绒速度is大，故B错误角速度2 冷,菇合A可知甬連度咲 故C正确d根18丄变小，那么两星的向心加速度増大，故D错暝.Jr考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式Mm2r2v 2m m rr4 rm T2ma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，最后选择适宜的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算10. 【河南省洛阳市第一高级中学2021届高三上学期第一次月考】“神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第五圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道S,飞船的质量为 m地球半
16、径为R,地面处的重力加速度为 g 那么飞船在上述圆轨道上运行的动能EkA.等于 mgR十 h/2B .小于 m R十 h /2 C .大于 mg R十 h/2D .等于mgi【答案】B【解析】试题分析E绕地球做匀速昨，根据万卄共向心力M等式碍y 解涪忽略地球目转的影响.根1®万育引力等于重力列出等式&辔=mg,辭得CW =R由解得小船在道闵亍的賑耳詁廿牆赛罟，即飞船在上迷酎道上运行的动能爲小于+哼盘+可，故B正确考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】运用黄金代换式GMgR2求出问题是考试中常见的方法.向心力的公式选取要根据题目提供的物理量或所求解的物理量选取应用11. 【
17、湖南省长沙市长郡中学2021届高三上学期第二次周测】一恒星系统中，行星 a绕恒星做圆周运动的公转周期是0.6年，行星b绕恒星做圆周运动的公转周期是1.9年，根据所学知识比拟两行星到恒星的距离关系A、行星a距离恒星近B行星b距离恒星近C行星a和行星b到恒星的距离一样D条件缺乏，无法比拟【答案】A【解析】试题分析：根据开普勒定律T23 r k可得宀0.623為，故 rarb，即行星a距离恒星近，A正确;考点：考查了开普勒三定律【名师点睛】在解答的过程中要注意：题目没有说明是比拟二者到地球的最小距离之间的关 系，所以要综合考虑各种情况.12. 【黑龙江省大庆中学 2021届高三上学期期末考试】202
18、1年11月11日，载有索契冬奥会火炬的俄罗斯飞船在太空中停留了4天时间，围绕地球旋转了 64圈后成功沿椭圆轨道返回地球，对该俄罗斯飞船，以下说法正确的选项是A. 火炬在飞船中不受万有引力作用B. 飞船的运行速度比第一宇宙速度大C. 在返回过程中，飞船的机械能不断增加D. 在返回过程中，飞船动能增加，引力势能减少【答案】D【解析】试题分析；火炬在飞船中仍然受万有引力作用，选项料错误第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的最大 速度，故飞船的运行速度比第一宇宙速度小，选项B错误；在返回过程中只有引力对飞船做功，故飞船 的机橄能不娈，选项匕错误，在返回过程中'引力粧功飞船动能増加'引力勢育
19、券眇，选顷D正确，故 选D.考点：人造卫星【名师点睛】此题是对人造卫星的考查，要知道任何物体受到地球的万有引力作用，引力做正功，动能增加，势能减小，机械能的总量保持不变13. 【宁夏石嘴山市第三中学2021届高三上学期第一次月考】在空中飞行了十多年的“和平号航天站已失去动力，由于受大气阻力作用其绕地球转动半径将逐渐减小，最后在大气层中坠毁.假设“和平号航天站每一时刻的飞行都可近似看作圆周运动，在此过程中以下说法不正确的选项是A 航天站的速度将加大.B .航天站绕地球旋转的周期加大 .C .航天站的向心加速度加大D 航天站的角速度将增大【答案】B【解析】试题分析：根据Mmv2厂=m rr，知轨道
20、半径减小，速率增大故A正确.根据 g 啤=m4 得: T rT，知轨道半径减小，周期减小故B错误根据GM，知轨道半径减小,向心加速度增大.故C正确.根据GMm得： ,一3 ，知轨道半径减小，角速度增大.故考点：万有引力定律的应用D正确.此题选不正确的，应选B.【名师点睛】解决此题的关键掌握万有引力提供向心力Mmv24 2rG 2- = ma= m 一 = mrr T，会根据该规律判断线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系。14. 【宁夏石嘴山市第三中学2021届高三上学期第一次月考】关于地球同步卫星以下说法正确的是A地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的B地球
21、同步卫星的角速度虽被确定，但高度和线速度可以选择，高度增加，线速度增大，高 度降低，速度减小C地球同步卫星轨道可以和赤道面不在同一平面内D以上均不正确【答案】A【解析】试题分析：根据万有弓力提供向心力，列出等式；踹眞中R为地球半彳4 h为同步卫星商地面的高度.由于同步卫星的周期财须与地球自轻周明相同，所以丁为一定值根擔上面尊武得 岀：同歩卫星离地面的高度h也为一定值.由于轨道半径一定，那么线速度的大小也一走'故A正确.同步 卫星的周期必须与地球目转周期相同由A选项可知，高度与速度寅小均罡罡值.故B错误.它假设在除赤 道所在平面外的任竜点,假谡菊5J广同步3那它的运斓谴所在平面肓受到地球
22、的可力就不在一个平面上 这是不可能的故CD错误应选A.考点：同步卫星 【名师点睛】地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小。15. 宁夏石嘴山市第三中学 2021届高三上学期第一次月考】 AB两颗行星，质量之比 Ma p， Mr '试謳分祈：在行星外表上的物体曼到的重力等于万有引力楸EAfm半径之比Ra q，那么两行星外表的重力加速度之比为Rb)A. £B.2pqC.p2d.pqqq【答案】C【解析】考点：万有引力定律的而应用【名师点睛】此题要掌握天体运动的一个重要的关系：星球外表的物体
23、受到的重力等于万有 引力mg= G 啤，利用比例关系即可解答R216. 【宁夏石嘴山市第三中学 2021届高三上学期第一次月考】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n, B为轨道n上的一点，如下图。 关于航天飞机的运动，以下说法中正确的有A. 在轨道n上经过 A的速度大于经过 B的速度B. 在轨道n上经过 A的动能大于在轨道I上经过 A的动能C. 在轨道n上运动的周期小于在轨道I上运动的周期D. 在轨道n上经过 A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度 【答案】C【解析】 试题分析：在轨道n上从 A向B运动过程中，引力做正功，动能增加，速度增大，故在轨道n
24、上经过A的速度小于经过 B的速度，故 A错误；在轨道n上经过 A点时要加速才能进入轨 道I,故在轨道n上经过 A的动能小于在轨道I上经过 A的动能，B错误根据开普勒第三定3r律，y k , r n< r i,所以Tnv Ti,故C正确.航天飞机在轨道n上经过 A与在轨道I上经 过A时所受的万有引力相等，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等.故D错误.应选C。考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决此题的关键掌握开普勒第三定律，知道卫星变轨的原理，从低轨道到高轨 道要加速，反之要减速，并能熟练运用来判断速度的大小。17. 【宁夏石嘴山市第三中学2021届高三上学期第一次月考】如下图，北斗导航
25、系统中两颗卫星，均为地球同步卫星。某时刻位于轨道上的 为g,地球半径为 R,地球自转周期为 T。那么(A、B两位置。设地球外表处的重力加速度)卫星1、< 生 '卫星2卫星1由A运动到B的过程中万有引力地球 /2 n RA. 两卫星线速度大小均为B.C卫星1由A运动到B所需的最短时间为T D.做正功【答案】B【解析】试题分析：两同步卫星的周期T相同轨道高度h相同，所以线速度为严翫毎十町,故蠱错误.根据万有引力提供向心力©学=盟¥尸得寸空二-又因为地球衰面的物休受到的重力等于万有引方星叫运动到B所靄的最矩时0亦夕令叫，故C解卫星从位旳甸到位懿由于劑尸竽1得GM=I
26、斑所以员测出飞行N圈用时t,地球质量为M地球半径为 R火星半径为r，地球外表重力加万有引力方向与速度方向垂直，万有可力不做功.故D错误.故iSBo考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决此题的关键掌握卫星所受的万有引力提供做圆周运动的向心力，并且记住地面上的物体的万有引力等于重力得到的结论gm=R，并能熟练运用。18. 【宁夏石嘴山市第三中学 2021届高三上学期第一次月考】火星成为我国深空探测的第二不计周围其他天体的影响 ，航天颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星外表匀速飞行速度为g，那么A.火星探测器匀速飞行的向心加速度约为4 2N2rB 火星探测器匀速飞行的速度约2 NRtC.火星探测
27、器的质量为2 34 N rgRp.火星的平均密度为3 N2Gt2【答案】AD【解析】试題分析；火星採测器匀速飞行的冋心加速度约为；曲已十故A正确飞彳亍N圈用时故速换十警L呼，如错误，探测器受到的万有引力提供附力恐畔4士等式两边的馬量m纠去了；无法求解採测器的馬量m,做C错误，拧测罟受到的万有引力捺供向力，故:&穿=粗亡,又宙于曜小 故火星的平均密度为：P =廻单；故D正爲应选小- r r3Gt考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题关键是明确探测器的运动性质和动力学条件，然后根据探测器受到的万有引力等于向心力列式求解火星质量和密度，根底题目。19.【河北省沧州市第一中学2021届高三上
28、学期第一次月考】有 abed四颗地球卫星,a还未发射，在赤道外表上随地球一起转动；b是近地轨道地球卫星； e是地球的同步卫星;d是高空探测卫星；它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如下图，那么a的向心加速度等于重力加速度A.b在相同时间内转过的弧长最长B.C.D.e在4h内转过的圆心角是 -6d的运动周期可能是 20h.【答案】B【解析】试题分析：近地卫星 b的加速度满足 G皿爭 ma mg ,即a=g，故a的向心加速度小于重RMmv2GM力加速度g,选项A错误；根据 G m ，那么v ，可知b的线速度最大，那么 b在相同时间内转过的弧长最长，选项B正确；c是地球的同步卫星，那么转动的周期为2
29、4h，那么2c在4h内转过的圆心角是，选项C错误；d是高空探测卫星，那么其周期要大于同步卫63星c的周期，即T>24h,应选项D错误；应选B.考点：万有引力定律的应用【名师点睛】此题是关于万有引力定律的应用问题；要搞清不同卫星的特点，并注意a卫星与其它卫星的受力情况的不同；禾U用万有引力等于向心力进行讨论即可.20. 【云南省临沧市第一中学2021届高三二调物理试题】“轨道康复者是“垃圾卫星的救星，被称为“太空 110，它可在太空中给“垃圾卫星补充能源，延长卫星的使用寿命 假设“轨道康复者的轨道半经为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自 转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重
30、合，以下说法正确的选项是A. “轨道康复者可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救B. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者向西运动C. “轨道康复者的速度是地球同步卫星速度的5倍D. “轨道康复者的加速度是地球同步卫星加速度的25倍【答案】D【解析】试题分折；X轨道康复者項在原轨道上赢速做近心运潔才能邂救宴低轨道上的卫星*故A错误.因 艾T軌道康复者贷地球做匀速圆周运动的周期小于同步卫星的周期，那么于删自话的周期，所轨道康 复者F的角速度天于地球自辖的角速度，站在赤道上的人用仪器观察到“轨道康复者"向东运动.故B错溟. 根据U学=决¥得：因为噺道康复者歿地球做匀速圆周运动
31、时的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，那么“轨道康复者的速度是地球同步卫星速度的-.5倍.故C错误.根Mm 二 maa 得: rGMr因为“轨道康复者绕地球做匀速圆周运动时的轨道半径为25地球同步卫星轨道半径的五分之一，那么“轨道康复者的加速度是地球同步卫星加速度的 倍.故D正确.应选Do 考点：万有引力定律的应用【名师点睛】解决此题的关键知道万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及 知道卫星变轨的原理，知道当万有引力大于向心力，做近心运动，当万有引力小于向心力， 做离心运动。21. 云南省临沧市第一中学 2021届高三二调物理试题】2021年12月2 日,我国探月卫星“嫦
32、娥三号在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如下图.“嫦娥三号从地 面发射后奔向月球，先在轨道I上运行，在P点从圆形轨道I进入椭圆轨道n,Q为轨道n上的近月点，那么有关“嫦娥三号以下说法正确的选项是A. 由于轨道n与轨道I都是绕月球运行，因此“嫦娥三号在两轨道上运行具有相同的周期B. “嫦娥三号从 P到Q的过程中月球的万有引力做正功，速率不断增大C. 虽然“嫦娥三号在轨道n上经过P的速度小于在轨道I上经过P的速度，但是在轨道n上经过P的加速度等于在轨道I上经过P的加速度D. 由于均绕月球运行，“嫦娥三号在轨道I和轨道n上具有相同的机械能【答案】BC【解析】试题井析:根据幵菩勒第三定律可
33、砌 轨道的半长轴越大,那么周期越大故A错误严嫦娥三号邛从P對2 的过程中月球的万有引力做正功，速率不断増犬.故左正确嫦娠三号经过P点时都是由万有引力产生加 速度，故只姜经过P点力曬囲目同，加速度的大小与嫦娥三号所在轨适无关.故C正确j绕月球运行嫦 嫌三寻"从轨道I到轨道II霁要减速，所次一定具有不相同的机械能，故D错误-故SBC.考点：开普勒第三定律【名师点睛】此题要掌握万有引力提供向心力，要能够根据题意选择恰当的向心力的表达式，知道开普勒第三定律，理解公式中各量的含义.22. 【福建省泉州市 2021届高三第二次5月质量检查】据报道，我国将于 2021年择机发射“天宫二号，并方案于
34、 2021年发射“火星探测器。设“天宫二号绕地球做圆周运动的半径为ri、周期为Ti;“火星探测器绕火星做圆周运动的半径为2、周期为T2，万有引力常量为G根据题设条件，可得A.关系式Ti232B. 地球与火星的平均密度之比为C.地球与火星的质量之比为3 riT2D“天宫二号和“火星探测器的向心加速度大小之比为【答案】CD【解析】试题分析：根二潮亍-产可知：尹二石厂贝曾=©沪、斗/ ；故普芒亍“世 项迪错误；因为地球和火星的半径不知這，所凯无送尊岀地球和火星的体积，所農地球和火星的平均密度 无法求，故B错误j根据万有引力提供冋卜力G- = mr,得中心天体的质量为M = ,"天
35、宫二号唆地球做圆周运动的半径为m周期为E地球质量为施二警；咏星探测器囁火星1M幅周运动的半徑为切周盼咕 火星底量为"次=密肇"所以宥李工需，故C：正确，根据酮运动 <7巧Af宾缶知识，向心加®度尸丁匚"天宮二号f的向心加速度大小逊二辛“火星探测器"的向心加速度大小广天宫二号和畑脚JiT的向心加速康大小之比為彳二喀p故。正确；应选E Oi aIT考点：万有引力定律的应用 【名师点睛】解决此题的关键要明确卫星的运动模型，知道由万有引力提供其圆周运动向心力此题也可以根据开普勒第三定律分析周期的大小。23. 【江西省丰城中学 2021届高三上学期
36、第一次段考】火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点现有人想设计发射一颗火星的同步卫星假设火星的质量M半径R>,火星外表的重力加速度go自转的角速度 3 o,引力常量 G那么同步卫星离火星外表的高度为哼Ro B 抨C 浮& D【答案】AC 【解析】试题分析同步卫星受到的万育引力握俱向心力，故2咽罟-“。故Q正臥口错误；在火星外表，重力等于万育引力，撫 刚&三響麻立解得:一凡J故A1E确，B错误；应选AC。考点：万有引力定律的应用24. 【河北省邯郸市大名县第一中学2021届高三上学期第一次月考】通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，
37、除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是A.卫星的速度和角速度B卫星的质量和轨道半径C.卫星的质量和角速度D.卫星的运行周期和轨道半径【答案】AD【解析】试题分析：卫星围绕冥王星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，卫星的速度和角速度，那么轨道半径r ，根据G Mtt = m v即可求解冥王星质量M,故Ar正确；根据2m 可知，卫星的质量可以约去，只知道半径不能求出冥王星质量，故rB错误；根2r可知，卫星的质量可以约去，只知道角速度不能求出冥王星质量,故C错误;根据GMm = mr冷丿可知，知道卫星的运行周期和轨道半径可求解冥王星质量M故D正确;应选AD考点
38、：万有引力定律的应用25. 【河北省望都中学 2021届高三8月月考】随着世界航空事业的开展，深太空探测已逐渐2倍，半径是地球半成为各国关注的热点.假设深太空中有一颗外星球，质量是地球质量的1径的丄.那么以下判断正确的选项是2A.该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星周期B. 某物体在该外星球外表上所受重力是在地球外表上所受重力的4倍D.绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同【答案】C【解析】试融分析：根据&警=祖警,解得：Z=J-,而不知道同步卫1轨道半径的关系所以无法 r1CrAf比拟该外星球的同步卫星周期与地球同步卫星周期烁 故人错误,根据&
39、鏗 r所以空=穿琴=：，故3帘%乞 1昔氓根据G啤f亡幌得：尸r，所臥冬=鈴甦=2,故 吃L僭血应选C.考点：万有引力定律的应用U正确j很据住分析可知：v =,轨道半径相同j旦质量不同，所以速度也不一样故D错误.26.【河北省邯郸市大名县第一中学2021届高三上学期第一次月考】如下图，人造卫星B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。那么这两颗卫星相比:0 乂IJIA.卫星A的线速度较大卫星A的周期较大C.卫星A的角速度较大卫星A的加速度较大【答案】【解析】试题分析：根据万有引力定律可得MmG-yr2v 2 m m rrm r ma 可得：vT2那么卫星A的线速度较小，选项 A错误；T2 Gm可得卫
40、星A的周期较大，选项B正确;A的角速度较小，选项C错误；a零可得卫星rA的加速度较小，选项D错误；应选C.考点：万有引力定律的而应用27. 【北京市昌平区2021届高三第二次5月统一练习理科综合】行星在太阳的引力作用下绕太阳公转，假设把地球和水星绕太阳的运动轨迹都近似看作圆。地球绕太阳公转的半径 大于水星绕太阳公转的半径，那么以下判断正确的选项是A. 地球的线速度大于水星的线速度B. 地球的角速度大于水星的角速度C. 地球的公转周期大于水星的公转周期D. 地球的向心加速度大于水星的向心加速度【答案】C【解析】试題分析；万有引力提供问心力得尸那么半径大熾速度小那么A错误万有引力提供问心力得;那么
41、半径大的角逮度小，那么B错误；万有引力標供向心力得：T= ZT,贝胖径大的周期 LTJlf大，那么匚正确；万有引力提供向心力得:那么半径大的加速度小，那么D销误？应选U考点：万有引力定律的应用28. 【江苏省溧水高级中学 2021届高三暑期考试物理试题】暗物质是二十一世纪物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命为了探测暗物质，我国在2021年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空的暗物质探测卫星.“悟空在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间tt小于其运动周期，运动的弧长为 s，与地球中心连线扫过的角度为 3弧度，引力常量为 G那么以下说法中正确的选项是A. “悟空的线
42、速度小于第一宇宙速度B. “悟空的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度C. “悟空的环绕周期为D. “悟空的质量为Gt【答案】ABC【解析】试题分析：该太空电站经过时间 t t小于太空电站运行的周期，它运动的弧长为 S,它与地s球中心连线扫过的角度为 B 弧度，那么太空站运行的线速度为 v -，角速度为：tt匀速圆周运动，万有引力提供向心力，那么有:MmG-vr2v/曰m，得 vr根据v= wr得轨道半径为：vSr，人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做道半径越大，速率越小，第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故“悟空在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度，故a正确；由Gmr空的向心加
43、速度大于地球同步卫星的向心加速度.故ma得：加速度aGM，那么知“悟B正确“悟空的环绕周期为，故C正确；“悟空绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即:,联立解得：地球的质量为M t3詁，不能求出“悟空的质量.故D错误；应选：ABC.考点：万有引力定律的应用29. 【江西省宜川市宜春中学、樟树中学、高安中学等五校2021届高三7月联考物理试卷】个物体静止在质量均匀的星球外表的“赤道上引力常量G星球密度p.假设由于星球自转使物体对星球外表的压力恰好为零，那么该星球自转的周期为A .3B.G【答案】A 【解析】试题分析，设某行星底董为半径为出物俸质量为万有引力充岁向力，贝1腐。学=讴誓，又专加
44、.联立两式解得；=*应选A.考点：万有引力定律的应用30. 【江苏省扬州市 2021-2021学年度高三第四次模拟测试】学习物理除了知识的学习外，还 要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法以下关于物理学中的思想方法，表达正确的选项是A. 伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法B. 在探究求合力方法的实验中使用了理想实验法C. 在探究决定导线电阻大小的因素实验中采用了控制变量法D. 法拉第在研究电磁感应现象时运用了等效替代的思想 【答案】C【解析】试题分析：伽剎略在研究自由剽*运动采用了理想卖瞪和逻辑推理的方法，故A谢岂合力与分力是等 效普代的关系，在探究求合力方法的实验中使用了等效昔代的思想，故B错误；在探究决定导电阻大小 的因素实验中采用了控制变量法，故C正确j法拉第在研究电磁惑应现象时利用了控制变量洁，故D错误.考点：考查了物理研究方法【名师点睛】在学习物理知识的同时，我们还学习科学研究的方法，常用的方法有：控制变 量法、等效替代法、理想实验法、类比法等等.31.【江苏省扬州市 2021-2021学年度高三第