2020年高考物理复习训练试题及答案：万有引力
2020年物理高考二轮总复习：万有引力与航天专题优化训练(含答案)
2020年物理高考二轮总复习万有引力与航天专题优化训练▲不定项选择题1．a 、b 、c 、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，向心加速度为a 1，b 处于地面附近近地轨道上正常运动角速度为1ω，c 是地球同步卫星离地心距离为r ，运行的角速度为2ω，加速度为a 2，d 是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，地球的半径为R 。
则有（ ）A ．a 的向心加速度等于重力加速度gB ．d 的运动周期有可能是20小时C ．212a r a R ⎛⎫= ⎪⎝⎭ D．12ωω=2．下列描述中符合物理学史实的是（ ）A ．第谷通过长期的天文观测，积累了大量的天文资料，并总结出了行星运动的三个规律B ．开普勒通过“月地检验”证实了地球对物体的吸引力与天体间的吸引力遵守相同的规律C ．伽利略对牛顿第一定律的建立做出了贡献D ．万有引力定律和牛顿运动定律都是自然界普遍适用的规律3．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内，实现人类探测器首次在月球背面软着陆。
“嫦娥四号”初期绕地球做椭圆运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆周运动的卫星，设“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r 、周期为T ，已知月球半径为R ，不计其他天体的影响。
若在距月球表面高度为h 处（hR ）将一质量为m 的小球以一定的初速度水平抛出，则小球落到月球表面的瞬间月球引力对小球做功的功率P 为（ ）A．B．C．D．4．某人造地球卫星发射时，先进入椭圆轨道Ⅰ，在远地点A 加速变轨进入圆轨道Ⅱ。
已知轨道Ⅰ的近地点B 到地心的距离近似等于地球半径R ，远地点A 到地心的距离为3R ，则下列说法正确的是（ ）A．卫星在B点的加速度是在A点加速度的3倍B．卫星在轨道Ⅱ上A点的机械能大于在轨道Ⅰ上B点的机械能C．卫星在轨道Ⅰ上A点的机械能大于B点的机械能D．卫星在轨道Ⅱ上A点的动能大于在轨道Ⅰ上B点的动能5．人造地球卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．半径越大，速度越小，周期越小B．半径越大，速度越小，周期越大C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关D．所有卫星的角速度均是相同的，与半径无关6．嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。
备战2020年高考物理计算题专题复习：《万有引力定律》(解析版)
《万有引力定律》一、计算题1.2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了第一张近距离拍摄月球背面的图片。
此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。
探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多。
其主要原因在于：由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。
2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯问题。
为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是围绕“地—月”系统的一个拉格朗日点运动，如图1所示。
所谓“地—月”拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球的相对位置不变。
设地球质量为M，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为L，月球绕地心运动，图1中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。
推导并写出r与M、m和L之间的关系式。
地球和太阳组成的“日—地”系统同样存在拉格朗日点，图2为“日—地”系统示意图，请在图中太阳和地球所在直线上用符号“”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。
2.利用万有引力定律可以测量天体的质量．英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为若忽略地球自转的影响，求地球的质量．测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．测月球的质量若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”已知月球的公转周期为，月球、地球球心间的距离为你还可以利用、中提供的信息，求月球的质量．3.如图所示是“月亮女神”、“嫦娥1号”绕月做圆周运行时某时刻的图片，用、、、、分别表示“月亮女神”和“嫦娥1号”的轨道半径及周期，用R表示月亮的半径．请用万有引力知识证明：它们遵循其中k是只与月球质量有关而与卫星无关的常量经多少时间两卫星第一次相距最远；请用所给“嫦娥1号”的已知量．估测月球的平均密度．4.2014年10月8日，月全食带来的“红月亮”亮相天空，引起人们对月球的关注。
2020版高考物理大二轮复习试题：万有引力定律及其应用(含答案)
回扣练 6：万有引力定律及其应用1．(多选)2014 年 3月 8 日凌晨马航客机失联后，西安卫 星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感 4 个型号近 颗卫星， 为地面搜救提供技术支持． 特别是“高分一号”突破 了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的大量关键技术．如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图． “北斗” 系统中两颗卫星“ G 1”和“ G 3”以及“高分一号”均可认为绕地心O 做匀速圆周运动．卫星G 1”和“ G 3”的轨道半径为 r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置，“高分一号”在 C 位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为 R ，不计卫星间的相互作用力．则以下说法正确的是 ( )RA ．卫星“ G 1”和“ G 3”的加速度大小相等均为 r gC ．如果调动“高分一号”卫星快速到达 B 位置的下方，必须对其加速D ．“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，运行一段时间后机械能会减 小GMm GM 2解析：选 BD.根据万有引力提供向心力 2 ＝ ma 可得， a ＝ 2，而 GM ＝gR 2，所以卫星的rr加速度 a ＝ g r R 2，故 A 错误；根据万有引力提供向心力，得ω＝ G r 3M＝ g r R 3，所以卫星 1π3 π r r由位置 A 运动到位置 B 所需的时间 t ＝ ＝ ，故 B 正确；“高分一号”卫星加速，ω 3R g 将做离心运动，轨道半径变大，速度变小，路程变长，运动时间变长，故如果调动“高分 号”卫星快速到达 B 位置的下方，必须对其减速，故 C 错误；“高分一号”B ．卫星“ G 1”由位置 A 运动到位置 B 所需的时间为 10是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，克服阻力做功，机械能减小，故 D 正确．2．银河系的恒星中有一些是双星，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O做匀速圆周运动；由天文观测得其周期为T，S1到O点的距离为r1，S1和S2的距离为r ，已知万有引力常量为G，由此可求出S2的质量为( )4π2r2(r－r1) A.GT24π2r31 B．GT2r4π2r 2r 1D ．4πGT r 2r 1R ，在小球内部挖去直径为 R 的球体，其半径为 ， R 3 24π2r 3C.GT 2解析：选 力提供得即： D.设星体 S 1 和 S 2的质量分别为 m 1、m 2，星体 S 1做圆周运动的向心力由万有引2 2 2m m 4π r 4π r rABC 错误． 3．我国发射了“天宫二号”空间实验室，之后发射了“神州 号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神州 号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验 室的对接，下列措施可行的是 ( )A ．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B ．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C ．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两 者速度接近时实现对接D ．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两 者速度接近时实现对接解析：选 C. 在同一轨道上运行加速做离心运动，减速做向心运动均不可实现对接，则AB 错误；飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室， 两者速度接近时实现对接． 则 C 正确； 飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，则其做向心运动，不可能与空间实验室相接触，则D 错误．故选 C. 4．有一质量为 M 、半径为 R 、密度均匀的球体，在距离球心 O 为 2RR的地方有一质量为 m 的质点， 现在从 M 中挖去一半径为 2的球体 然后又在挖空部分填满另外一种密度为原来 2 倍的物质，如图所示．则 填充后的实心球体对 m 的万有引力为 (11GMmA.36R 2 B ． 5GMm 18R 21GMm C.13G R M 2 mD ． 13GMm 36R 2解析：选 A.设密度为 ρ，则ρ＝4 M 43πA ．卫星运行半径B ．卫星运行半径C ．地球平均密度 ρ＝4πGRD ．地球平均密度ρ＝43πgR G4πG解析：选 AC.由万有引力提供向心力则有： G m r 2M＝m 4T π2 rMm G R 2 ＝ mg 联立解得：故 A 正确， B 错误；地球的质量 M ＝gR，地球的体积 4π R V ＝ π3 ，所以地球的密度3gR 2 G 3gρ＝V ＝4πR 3＝4πGR，故 C 正确， D 错误．6．2016年8月16日1时 40分，我国在酒泉用长征二号丁运 载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升 空．如图所示为“墨子号”卫星在距离地球表面500 km 高的轨半径为 R ，则下列说法正确的是 （ ）A ．工作时，两地发射和接收信号的雷达方向一直是固定的挖去小球的质量为： 2m ′＝ ρ34π 2R ＝8M ，挖去小球前， 球与质点的万有引力： F 1＝物对质点的万有引力为挖去部分的二倍，填充后的实心球体对 m 的万有引力为： F 1－ F 2＋ 2F 25．（多选）某卫星绕地球做匀速圆周运动，周期为 T . 已知地球半径为 R ，地球表面重力加速度为 g ，引力常量为 G ，假设地球的质量分布均匀，忽略地球自转．以下说法正确的是GMm4R 2，被挖部分对质点的引力为： F 2＝3R2＝18R2，填充物密度为原来物质的 2 倍，则填充11GMm1316G R M2 ，m A 正BCD 错误．故选 A. GMm4π2r r 3 g4π2，km/s C ．可以估算出“墨子号”卫星所受到的万有引力大小 D ．可以估算出地球的平均密度解析：选 B. 由于地球自转的周期和“墨子号”的周期不同，转动的线速度不同，所以工作时，两地发射和接收信号的雷达方向不是固定的，故 A 错误 .7.9 km/s 是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度， 则卫星绕地球做匀速圆周运动的速度小于 7.9 km/s ，故 B 正确．由于“墨子号”卫星的质量未知， 则无法计算“墨子号”所受到的万有引力大小， 故 C 错误．根C ． 若卫 星在圆 轨 道 Ⅰ上运 行的 周期是 T 1， 则卫 星在 轨 道Ⅱ 的时间 T 2＝（h 1＋h 2＋2R ）3 T 1 8（R ＋h 1） 3D ．若“天宫一号”沿轨道Ⅱ运行经过 A 点的速度为 v A ，则“天宫一号”运行到 B 点的 据GMmR ＋ 22＝ m （R ＋ h ） 知，因周期未知， 则不能求解地球的质量，从而不能估算地球的密度，选项 D 错误；故选 B. 7．北斗导航已经应用于多种手机， 如图所示， 导航系统的一颗 卫星原来在较低的椭圆轨道Ⅱ上飞行，到达 A 点时转移到圆轨道Ⅰ 上．若圆轨道Ⅰ离地球表面的高度为 h 1，椭圆轨道Ⅱ近地点离地球表面的高度为 h 2. 地球表面的重力加速度为 g ，地球半径为A ．卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能B ．卫星在轨道Ⅰ上的运行速率 v ＝速度 v Bh 1 h 2v Akm/s解析：选 D.卫星从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ要在 A 点加速，则卫星在轨道Ⅰ上的机械能大于Mm v 2 2在轨道Ⅱ上的机械能，选项 A 正确；卫星在轨道Ⅰ上： G （R ＋h ）＝m R ＋h ，又 GM ＝gR 2，解2R ＋ h 1＋ h 2 3得 v ＝ R g ＋R h ，选项 B 正确； 根据开普勒第三定律可得：R ＋h 1）2 T 22，解得，选项 C 正确；根据开普勒第二定律得：v A （ h 1＋ R ） ＝v B （ h 2＋ R ） ，解h 1＋h 2＋8（R ＋ h 1）得 v B ＝ h h 1＋＋RR v A ，选项 D 错误．8．2018 年，我国将发射“嫦娥四号”，实现人类首次月球背面软着陆．为了实现地球 与月球背面的通信，将先期发射一枚拉格朗日 L 2点中继卫星．拉格朗日 L 2 点是指卫星受太阳、地球两大天体引力作用，能保持相对静止的点，是五个拉格朗日点之一，位于日地连线 上、地球外侧约 1.5 ×10 6 km 处．已知拉格朗日 L 2点与太阳的距离约为 1.5 ×10 8 km ，太阳 质量约为 2.0 ×10 30 kg ，地球质量约为 6.0 ×10 24 kg. 在拉格朗日 L 2点运行的中继卫星，受 到太阳引力 F 1和地球引力 F 2 大小之比为 ( )A ．100∶3B ．10 000 ∶3C ．3∶100D ．3∶10 000解析：选 A. 由万有引力定律23092GMm F 1 M 太d 22 2.0 ×10 30×( 1.5 ×10 9)2 100 F ＝ 2 可得 ＝ 2＝ 24 11 2＝故 A 正确．9． 2017 年 9 月 29 日，世界首条量子保密通讯干线“京沪干线”与“墨子号”科学实 验卫星进行天地链路， 我国科学家成功实现了洲际量子保密通讯． 设“墨子号”卫星绕地球 做匀速圆周运动， 在时间 t 内通过的弧长为 l ，该弧长对应的圆心角为 θ，已知引力常量为G . 下列说法正确的是 ( )πA ．“墨子号”的运行周期为 θtB ．“墨子号”的离地高度为 θlC ．“墨子号”的运行速度大于 7.9 km/sθ l l3ω＝ ，r ＝ ，解得 M ＝ 2，选项 D 正确；故选 D.D ．利用题中信息可计算出地球的质量为 Gθt 2解析： 选 D.“墨子号”的运行周期为 T ＝2π＝2π＝2πt，选项 A 错误； “墨子号”的ω θ θ离地高度为 lh ＝ r － R ＝选项 B 错误；任何卫星的速度均小于第一宇宙速度，选项错误；根据 G M 2m ＝mω2r ，其中t θGθt10．（多选）从国家海洋局获悉， 2018 年我国将发射 3 颗海洋卫星，它们将在地球上方约 500 km 高度的轨道上运行．该轨道经过地球两极上空，所以又称为极轨道（图中虚线所示）．由于该卫星轨道平面绕地球自转轴旋转，且旋转方向和角速度与地球绕太阳公转的方向和角速度相同，则这种卫星轨道叫太阳同步轨道．下列说法中正确的是（）A．海洋卫星的轨道平面与地球同步轨道平面垂直B．海洋卫星绕地球运动的周期一定小于24 hC．海洋卫星的动能一定大于地球同步卫星的动能 D．海洋卫星绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比解析：选 AB. 海洋卫星经过地球两极上空，而地球的同步卫星轨道在地球赤道平面内，所以两轨道平面相互垂直， A 正确；海洋卫星的高度小于地球同步卫星的高度，由G M r2m＝2π 2m T r 可知，半径越小，周期越小，所以海洋卫星的周期小于地球同步卫星的周期，即小于 24 h，B正确；由G M r2m＝m v r，得v＝G r M，所以卫星的轨道半径越大，速度越小，由于两卫星的质量关系未知，所以无法比较两者的动能， C 错误；行星的轨道半径的三次方与周期二次方的比值与中心天体有关，由于海洋卫星绕地球转动，而地球绕太阳转动，所以两者的比值不同， D 错误；故选 AB.。
2020高考物理万有引力定律及其应用专题练习（含答案）
2020高考物理 万有引力定律及其应用专题练习（含答案）1.1.““嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。
是我国月球探测第二期工程的先导星。
若测得若测得“嫦娥二号”在月球在月球（可视为密度（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T ，已知引力常数G ，半径为R 的球体体积公式334R πV =，则可估算月球的（，则可估算月球的（） A.密度密度 B.质量质量 C.半径半径 D.自转周期自转周期 答：A2. “神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。
目标飞行器成功实施了首次交会对接。
任务完成后任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接。
变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R 1、R 2，线速度大小分别为v 1、v 2。
则21v v 等于（等于（ ） A.3231R R B. 12R RC. 2122R RD. 12R R答：B3.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v 0假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N 0，已知引力常量为G ，则这颗行星的质量为，则这颗行星的质量为A ．GN mv 2 B. GN mv 4 C ．Gm Nv 2D.Gm Nv 4【答案】【答案】B 4.研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（ ） A ．距地面的高度变大B ．向心加速度变大．向心加速度变大C ．线速度变大．线速度变大D ．角速度变大．角速度变大 【答案】A5.如图13所示，飞行器P 绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为θ，下列说法正确的是θ 图13PA ．轨道半径越大，周期越长．轨道半径越大，周期越长B ．轨道半径越大，速度越大C ．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D ．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 【答案】AC6.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么那么（ D ） A ．地球公转周期大于火星的公转周期．地球公转周期大于火星的公转周期 B ．地球公转的线速度小于火星公转的线速度．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C ．地球公转的加速度小于火星公转的加速度．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D ．地球公转的角速度大于火星公转的角速度．地球公转的角速度大于火星公转的角速度7.宇航员王亚平在“天宫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。
高考物理万有引力与航天试题(有答案和解析)
高考物理万有引力与航天试题(有答案和解析)一、高中物理精讲专题测试万有引力与航天1．一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验：在离地面h 高处让小球以某一初速度水平抛出，他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x 和落地时间t ，又已知该星球的半径为R ，己知万有引力常量为G ，求： （1）小球抛出的初速度v o （2）该星球表面的重力加速度g （3）该星球的质量M（4）该星球的第一宇宙速度v （最后结果必须用题中己知物理量表示）【答案】(1) v 0=x/t (2) g=2h/t 2 (3) 2hR 2/(Gt 2) (4) t【解析】（1）小球做平抛运动，在水平方向：x=vt ， 解得从抛出到落地时间为：v 0=x/t（2）小球做平抛运动时在竖直方向上有：h=12gt 2， 解得该星球表面的重力加速度为：g=2h/t 2；（3）设地球的质量为M ，静止在地面上的物体质量为m ， 由万有引力等于物体的重力得：mg=2MmGR 所以该星球的质量为：M=2gR G= 2hR 2/(Gt 2)； （4）设有一颗质量为m 的近地卫星绕地球作匀速圆周运动，速率为v ，由牛顿第二定律得： 22Mm v G m R R=重力等于万有引力，即mg=2MmGR，解得该星球的第一宇宙速度为：v ==2．经过逾6 个月的飞行，质量为40kg 的洞察号火星探测器终于在北京时间2018 年11 月27 日03：56在火星安全着陆。
着陆器到达距火星表面高度800m 时速度为60m/s ，在着陆器底部的火箭助推器作用下开始做匀减速直线运动；当高度下降到距火星表面100m 时速度减为10m/s 。
该过程探测器沿竖直方向运动，不计探测器质量的变化及火星表面的大气阻力，已知火星的质量和半径分别为地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度为g = 10m/s 2。
求：(1)火星表面重力加速度的大小； (2)火箭助推器对洞察号作用力的大小.【答案】(1)2=4m/s g 火 (2)F =260N 【解析】 【分析】火星表面或地球表面的万有引力等于重力，列式可求解火星表面的重力加速度；根据运动公式求解下落的加速度，然后根据牛顿第二定律求解火箭助推器对洞察号作用力. 【详解】（1）设火星表面的重力加速度为g 火，则2=M m Gmg r火火火2=M mGmg r 地地解得g 火=0.4g=4m/s 2（2）着陆下降的高度：h=h 1-h 2=700m ，设该过程的加速度为a ，则v 22-v 12=2ah 由牛顿第二定律：mg 火-F=ma 解得F=260N3．我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，经过一系列过程，在离月球表面高为h 处悬停，即相对月球静止．关闭发动机后，探测器自由下落，落到月球表面时的速度大小为v ，已知万有引力常量为G ，月球半径为R ，h R <<，忽略月球自转，求： （1）月球表面的重力加速度0g ； （2）月球的质量M ；（3）假如你站在月球表面，将某小球水平抛出，你会发现，抛出时的速度越大，小球落回到月球表面的落点就越远．所以，可以设想，如果速度足够大，小球就不再落回月球表面，它将绕月球做半径为R 的匀速圆周运动，成为月球的卫星．则这个抛出速度v 1至少为多大？【答案】（1）202v g h =（2）222v R M hG =（3）1v =【解析】（1）根据自由落体运动规律202v g h =，解得202v g h=（2）在月球表面，设探测器的质量为m ，万有引力等于重力，02MmGmg R=，解得月球质量222v R M hG=（3）设小球质量为'm ，抛出时的速度1v 即为小球做圆周运动的环绕速度万有引力提供向心力212''v Mm G m R R =，解得小球速度至少为1v =4．某行星表面的重力加速度为g ，行星的质量为M ，现在该行星表面上有一宇航员站在地面上，以初速度0v 竖直向上扔小石子，已知万有引力常量为G ．不考虑阻力和行星自转的因素，求： （1）行星的半径R ；（2）小石子能上升的最大高度． 【答案】(1)R = （2）202v h g =【解析】（1）对行星表面的某物体，有：2GMmmg R=-得：R =（2）小石子在行星表面作竖直上抛运动，规定竖直向下的方向为正方向，有：2002v gh =-+得：202v h g=5．侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄影像机至少应拍地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自转的周期为T ．【答案】l =【解析】 【分析】 【详解】设卫星周期为1T ,那么:22214()()Mm m R h G R h T π+=+, ① 又2MmGmg R=, ② 由①②得1T =设卫星上的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长为l ,地球自转周期为T ,要使卫星在一天(地球自转周期)的时间内将赤道各处的情况全都拍摄下来,则12TlR T π⋅=. 所以23124()RT h R l T Tgππ+==. 【点睛】摄像机只要将地球的赤道拍摄全，便能将地面各处全部拍摄下来；根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星周期；由地球自转角速度求出卫星绕行地球一周的时间内，地球转过的圆心角，再根据弧长与圆心角的关系求解．6．利用万有引力定律可以测量天体的质量． （1）测地球的质量英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g ，地球半径为R ，引力常量为G ．若忽略地球自转的影响，求地球的质量． （2）测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O 做匀速圆周运动的两个星球A 和B ，如图所示．已知A 、B 间距离为L ，A 、B 绕O 点运动的周期均为T ，引力常量为G ，求A 、B 的总质量．（3）测月球的质量若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T 1，月球、地球球心间的距离为L 1．你还可以利用（1）、（2）中提供的信息，求月球的质量．【答案】（1）2gR G ；（2）2324L GT π；（3）2321214L gR GT G π-． 【解析】 【详解】（1）设地球的质量为M ，地球表面某物体质量为m ，忽略地球自转的影响，则有2Mm G mg R =解得：M =2gR G； （2）设A 的质量为M 1，A 到O 的距离为r 1，设B 的质量为M 2，B 到O 的距离为r 2， 根据万有引力提供向心力公式得：2121122()M M G M r L Tπ=， 2122222()M M GM r L T π=， 又因为L =r 1+r 2解得：231224L M M GTπ+=； （3）设月球质量为M 3，由（2）可知，2313214L M M GT π+=由（1）可知，M =2gR G解得：23213214L gR M GT Gπ=-7．我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射。
2020年高考物理真题分类汇编 万有引力与航天
2020年高考物理真题分类汇编（详解+精校） 万有引力和航天1．（2020年高考·北京理综卷）由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（ ）A ．质量可以不同B ．轨道半径可以不同C ．轨道平面可以不同D ．速率可以不同1.A 解析：地球同步轨道卫星轨道必须在赤道平面内，离地球高度相同的同一轨道上，角速度、线速度、周期一定，与卫星的质量无关。
A 正确，B 、C 、D 错误。
2．（2020年高考·福建理综卷）“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。
若测得“嫦娥二号”在月球（可视为密度均匀的球体）表面附近圆形轨道运行的周期T ，已知引力常量为G ，半径为R 的球体体积公式334R V π=，则可估算月球的A ．密度B ．质量C ．半径D ．自转周期2．A 解析：“嫦娥二号”在近月表面做周期已知的匀速圆周运动，有2224Mm G m R R Tπ=⋅。
由于月球半径R 未知，所以无法估算质量M ，但结合球体体积公式可估算密度（与3MR 成正比），A 正确。
不能将“嫦娥二号”的周期与月球的自转周期混淆，无法求出月球的自转周期。
3．（2020年高考·江苏理综卷）一行星绕恒星作圆周运动。
由天文观测可得，其运动周期为T ，速度为v ，引力常量为G ，则A ．恒星的质量为32v T G πB ．行星的质量为2324v GT πC ．行星运动的轨道半径为2vT πD ．行星运动的加速度为2vTπ 3.ACD 解析：根据222()Mm F G m r T π==、 2rv Tπ=得：32v T M G π=、2vT r π=,A 、C 正确，B 错误；根据2v a r =、2v r r T πω==得：2va Tπ=，D 正确。
4．（2020年高考·广东理综卷）已知地球质量为M ，半径为R ，自转周期为T ，地球同步卫星质量为m ，引力常量为G 。
解析版-2020年高考物理二轮专项训练万有引力与航天双星及多星系统的分析计算
绝密★启用前高考物理-万有引力与航天双星及多星系统的分析计算【类型一】双星系统模型1.宇宙中存在一些离其他恒星较远的两颗星组成的双星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．已知双星系统中星体1的质量为m，星体2的质量为2m，两星体相距为L，同时绕它们连线上某点做匀速圆周运动，引力常量为G．求该双星系统运动的周期．【答案】双星系统运动的周期为2πL．【解析】双星系统围绕两星体间连线上的某点做匀速圆周运动，设该点距星体1为R，距星体2 为r，对星体1，有①；对星体2，有②；根据题意有R+r=L③；由以上各式解得T=2πL。
2.如下图，质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动，星球A 和B两者中心之间的距离为L。
已知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。
引力常数为G。
（1）求两星球做圆周运动的周期：（2）在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期为。
但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为。
已知地球和月球的质量分别为和。
求与两者平方之比。
（结果保留3位小数）【答案】（1）（2）【解析】（1）A和B绕O做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则A和B的向心力大小相等，且A和B和O始终共线，说明A和B有相同的角速度和周期，因此有：①，r+R=L②，联立解得：③，④，对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得：⑤，解得：⑥；（2）将地月看成双星，由（1）得⑦，将月球看作绕地心做圆周运动，根据牛顿第二定律和万有引力定律得：⑧，解得：⑨，所以两种周期的平方比值为：⑩．3.如图所示，双星系统中的星球A、B都可视为质点，A、B绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，A、B之间距离不变，引力常量为G，观测到A的速率为v、运行周期为T，A、B的质量分别为m1、m2.(1)求B的周期和速率．(2)A受B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体对它的引力，试求m′.(用m1、m2表示)【答案】(1)T(2)【解析】(1)设A、B的轨道半径分别为r1、r2，它们做圆周运动的周期T、角速度ω都相同，根据牛顿第二定律有FA＝m1ω2r1，FB＝m2ω2r2，即＝.故B的周期和速率分别为：TB＝TA＝T，vB＝ωr2＝ω＝.(2)A、B之间的距离r＝r1＋r2＝r1，根据万有引力定律有FA＝G＝G，所以m′＝.4.天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX－3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成．两星视为质点，不考虑其他天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示．引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T.(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体(视为质点)对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求m′(用m1、m2表示)；(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式．【答案】(1)m′＝(2)＝【解析】(1)设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，角速度均为ω由双星所受向心力大小相等，可得m1ω2r1＝m2ω2r2设A、B之间的距离为L，又L＝r1＋r2由上述各式得L＝r1①由万有引力定律得双星间的引力F＝G将①式代入上式得F＝G②由题意，将此引力视为O点处质量为m′的星体对可见星A的引力，则有F＝G③比较②③可得m′＝④(2)对可见星A，有G＝m1⑤可见星A的轨道半径r1＝⑥由④⑤⑥式解得＝.5.天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。
2020年高考物理真题分专题训练 专题06 万有引力定律与航天(教师版含解析)
专题06 万有引力定律与航天【2020年高考题组】1. (2020·新课标Ⅰ卷)火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( ) A. 0.2 B. 0.4C. 2.0D. 2.5【答案】B【解析】设物体质量为m ，则在火星表面有1121M mF GR ，在地球表面有2222M mF GR ，由题意知有12110M M ，1212R R =，故联立以上公式可得21122221140.4101F M R F M R ==⨯=，故选B 。
2. (2020·新课标Ⅱ卷)若一均匀球形星体的密度为ρ，引力常量为G ，则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是( ) A.3πG ρB.4πG ρC.13πG ρD.14πG ρ【答案】A【解析】卫星在星体表面附近绕其做圆周运动，则2224GMmm RR T， 343V R π= ，MV ρ=，知卫星该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期T =3. (2020·新课标Ⅲ卷)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K 倍。
已知地球半径R 是月球半径的P 倍，地球质量是月球质量的Q 倍，地球表面重力加速度大小为g 。
则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( )A.B.C.D.【答案】D【解析】假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为m 和0m 的两个物体，则在地球和月球表面处，分别有2Mm G mg R =，002M m QG m g R P '=⎛⎫⎪⎝⎭，解得2P g g Q '=，设嫦娥四号卫星的质量为1m ，根据万有引力提供向心力得1212Mm v QG m R R KK P P =⎛⎫⎪⎝⎭，解得v =D 。
4. (2020·江苏卷)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。
2020届全国高考物理一轮专题集训《万有引力定律和应用》测试 含答案和详细解析
绝密★启用前2020届全国高考物理一轮专题集训《万有引力定律及应用》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.我国首次太空课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，如图所示的是宇航员王亚萍在“天宫一号”上所做的“水球”。
若已知地球的半径为6400km，地球表面的重力加速度为g=9.8m/s2，下列说法正确的是（）A．“水球”在太空中不受地球引力作用B．“水球’’相对地球运动的加速度为零C．若王亚萍的质量为m，则她在“天宫一号”中受到地球的引力为mgD．“天宫一号”的运行周期约为1.5h2.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。
若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断不正确的是（）A．由于地球引力做正功引力势能一定减小B．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小C．卫星的动能逐渐减小D．气体阻力做负功，地球引力做正功，但机械能减小3.已知地球的平均密度为，火星的平均密度为，设绕地球做圆周运动的卫星最小运行周期为T1,绕火星做圆周运动的卫星最小运行周期为T2，则为（）A．B．C．D．4.如图所示，a为放在赤道上随地球一起自转的物体，b为同步卫星，c为一般卫星，d为极地卫星。
设b，c﹑d三卫星距地心的距离均为r，做匀速圆周运动。
则下列说法正确的是（）A．a，b﹑c﹑d线速度大小相等B．a，b﹑c﹑d向心加速度大小相等C．若b卫星升到更高圆轨道上运动，则b仍可能与a物体相对静止D．d可能在每天的同一时刻，出现在a物体上空5.我国自主研制的“嫦娥三号”，携带“玉兔”月球车已于2013年12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空，落月点有一个富有诗意的名字———“广寒宫”。
若已知月球质量为，半径为R，引力常量为G，以下说法正确的是()A．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最大运行速度为B．若在月球上发射一颗绕月球做圆周运动的卫星，则最小周期为2πC．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体上升的最大高度为D．若在月球上以较小的初速度v0竖直上抛一个物体，则物体从抛出落回到抛出点所用时间为6.在位于智利北部阿塔卡马沙漠，由美国，欧洲和日本等国科研机构建设的世界最大陆基天文望远镜阵举行落成典礼。
2020年高考物理一轮总复习《万有引力与航天》测试卷及答案详解
2020年高考物理一轮总复习《万有引力与航天》一．选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分）1．关于万有引力和万有引力定律理解正确的有（）A．不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力B．可看作质点的两物体间的引力可用F＝计算C．由F＝知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10﹣11N•m2/kg22．关于人造卫星所受的向心力F、线速度v、角速度ω、周期T与轨道半径r的关系，下列说法中正确的是（）A．由F＝G可知，向心力与r2成反比B．由F＝m可知，v2与r成正比C．由F＝mω2r可知，ω2与r成反比D．由F＝m可知，T2与r成反比3．人造地球卫星中的物体处于失重状态是指物体（）A．不受地球引力作用B．受到的合力为零C．对支持物没有压力D．不受地球引力，也不受卫星对它的引力4．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A．与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是运动的5．关于地球同步通讯卫星，下列说法正确的是（）A．它一定在赤道上空运行B．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C．它运行的线速度一定小于第一宇宙速度D．它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间6．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动一周所用的时间为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（）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公转速度之比7．若把地球视为密度均衡的球体，设想从地面挖一个小口径深井直通地心，将一个小球从井口自由下落，不计其他阻力，有关小球的运动的说法中，正确的是（）A．小球做匀速下落B．小球做加速运动，但加速度减小C．小球先加速下落，后减速下落D．小球的加速度增大，速度也增大8．某人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用绕地球运动的轨道会慢慢减小，每次测量中，卫星的运动均可近似看作圆周运动，则它受到的万有引力、线速度及运动周期的变化情况是（）A．变大、变小、变大B．变小、变大、变小C．变小、变小、变大D．变大、变大、变小9．一名宇航员来到某星球上，如果该星球的质量为地球的一半，它的直径也为地球的一半，那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的（）A．4倍B．0.5倍C．0.25倍D．2倍10．一旦万有引力常量G值为已知，决定地球质量的数量级就成为可能，若万有引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2，重力加速度g＝9.8m/s2，地球的半径R＝6.4×106m，则可知地球质量的数量级是（）。
【高考复习】2020版高考物理 考点规范练习本11 万有引力定律及其应用(含答案解析)
2020版高考物理考点规范练习本11万有引力定律及其应用1.理论上认为质量分布均匀的球壳对球壳内的物体的万有引力为零,如图所示,一半径为R、质量分布均匀的实心球,O为球心,以O点为原点建立坐标轴Ox。
质量一定的小物块(可视为质点)沿坐标Ox运动,则小物体在坐标x1=0.5R与x2=1.5R处所受到实心球对它的万有引力分别为F1、F2,则F1、F2的比值为( )A.9∶8B.8∶9C.1∶9D.9∶12.关于行星运动定律和万有引力定律的建立过程,下列说法正确的是( )A.第谷通过整理大量的天文观测数据得到行星运动规律B.开普勒指出,地球绕太阳运动是因为受到来自太阳的引力C.牛顿通过比较月球公转的向心加速度和地球赤道上物体随地球自转的向心加速度,对万有引力定律进行了“月地检验”D.卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量,得出了引力常量的数值3.过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内,行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。
“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动,周期约为4天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。
则该中心恒星与太阳的质量比约为 ( )A.0.1B.1C.5D.104.静止在地面上的物体随地球自转做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )A.物体受到的万有引力和支持力的合力总是指向地心B.物体做匀速圆周运动的周期与地球自转周期相等C.物体做匀速圆周运动的加速度等于重力加速度D.物体对地面压力的方向与万有引力的方向总是相同5.嫦娥三号携带玉兔号月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,并开展月表形貌与地质构造调查等科学探测。
玉兔号在地球表面的重力为G1,在月球表面的重力为G2;地球与月球均视为球体,其半径分别为R1、R2;地球表面重力加速度为g。
则( )A.月球表面的重力加速度为B.地球与月球的质量之比为C.月球与地球的第一宇宙速度之比为D.嫦娥三号环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为2π6.假设地球可视为质量分布均匀的球体,已知地球表面重力加速度在两极的大小为g,在赤道的0大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。
【推荐】2020届高考物理专题卷3：曲线运动万有引力 答案与解析
绝密★启用前高考物理专题四考试范围：曲线运动 万有引力一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
）1．如右图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v －t 图象如图乙所示。
人顶杆沿水平地面运动的s －t 图象如图丙所示。
若以地面为参考系，下列说法中正确的是 （ ）A ．猴子的运动轨迹为直线B ．猴子在2s 内做匀变速曲线运动C ．t ＝0时猴子的速度大小为8m/sD ．t ＝2s 时猴子的加速度为4m/s 22．如右图所示，一根长为l 的轻杆OA ，O 端用铰链固定，另一端固定着一个小球A ，轻杆靠在一个高为h 的物块上。
若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v 向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B ，下列说法正确的是 （ ）A ．A 、B 的线速度相同B ．A 、B 的角速度不相同C ．轻杆转动的角速度为hvl2sin D ．小球A 的线速度大小为hvl sin2θ3．如右图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿着水平直跑道AB 运动拉弓放箭射向他左侧的固定靶。
假设运动员骑马奔驰的速度为v 1，运动员静止时射出的箭速度为v 2，跑道离固定靶的最近距离OA ＝d 。
若不计空气阻力和箭的重力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则 （ ）A ．运动员骑马奔驰时应该瞄准靶心放箭B ．运动员应该在距离A 点为d v v 21的地方放箭 C ．箭射到靶的最短时间为2v dD ．箭射到靶的最短时间为2122v v d -4．如右图所示，一小球以初速度v 0沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为30°的固定斜面上，并立即反方向弹回。
已知反弹速度的大小是入射速度大小的43，则下列说法正确的是 （ ）A ．在碰撞中小球的速度变化大小为027v B ．在碰撞中小球的速度变化大小为021v C ．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为3D ．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为23 5．如右图所示，质量为m 的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。
2020版高考物理二轮复习专题05：万有引力定律与航天测试题(含解析)
万有引力定律与航天【满分：110分时间：90分钟】一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中， 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）1．2017年10月24日，在地球观测组织(GEO)全会期间举办的“中国日”活动上，我国正式向国际社会免费开放共享我国新一代地球同步静止轨道气象卫星“风云四号”(如图所示)和全球第一颗二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)的数据。
“碳卫星”是绕地球极地运行的卫星，在离地球表面700公里的圆轨道对地球进行扫描，汇集约140天的数据可制作一张无缝隙全球覆盖的二氧化碳监测图，有关这两颗卫星的说法正确的是（）A．“风云四号”卫星的向心加速度大于“碳卫星”的向心加速度B．“风云四号”卫星的线速度小于“碳卫星”的线速度C．“碳卫星”的运行轨道理论上可以和地球某一条经线重合D．“风云四号”卫星的线速度大于第一宇宙速度【答案】 B2．某行星半径R=2440km，行星周围没有空气且忽略行星自转。
若某宇航员在距行星表面h=1.25m处由静止释放一物块，经t=1s后落地，则此行星A．表面重力加速度为10m／s2B．表面重力加速度为5m／s2C．第一宇宙速度大约为2．47km／sD．第一宇宙速度大约为78m／s【答案】 C点睛：第一宇宙速度是指绕星体表面运行卫星的速度。
是所有圆轨道卫星的最大的运行速度，也是卫星的最小发射速度。
3．如图所示，地球绕太阳做匀速圆周运动，地球处于运动轨道b位置时，地球和太阳连线上的a位置、c 与d位置均关于太阳对称，当一无动力的探测器处在a或c位置时，它仅在太阳和地球引力的共同作用下，与地球一起以相同的角速度绕太阳做圆周运动，下列说法正确的是A．该探测器在a位置受太阳、地球引力的合力等于在c位置受到太阳、地球引力的合力B．该探测器在a位置受太阳、地球引力的合力大于在c位置受到太阳、地球引力的合力C．若地球和该探测器分别在b、d位置，它们也能以相同的角速度绕太阳运动D．若地球和该探测器分别在b、e位置，它们也能以相同的角速度绕太阳运动【答案】 B【解析】探测器与地球具有相同的角速度，则根据F=ma=mω2r可知该探测器在a位置受太阳、地球引力的合力大于在c位置受到太阳、地球引力的合力，选项B正确，A错误；若地球和该探测器分别在b、d位置，根据可知，因转动的半径不同，则它们不能以相同的角速度绕太阳运动，选项C错误；同理若地球和该探测器分别在b、e位置，它们也不能以相同的角速度绕太阳运动，选项D错误；故选B.4．下列论述中正确的是A．开普勒根据万有引力定律得出行星运动规律B．爱因斯坦的狭义相对论，全面否定了牛顿的经典力学规律C．普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念D．玻尔提出的原子结构假说，成功地解释了各种原子光谱的不连续性【答案】 C5．如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，若从水星与金星在一条直线上开始计时，天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，如图所示，则由此条件不可求得的是( )A．水星和金星的质量之比B．水星和金星到太阳的距离之比C．水星和金星绕太阳运动的周期之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比【答案】 A【解析】【详解】A、水星和金星作为环绕体，无法求出质量之比，故A错误；相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力：，，知道了角速度比，就可求出轨道半径之比．故B正确．C、相同时间内水星转过的角度为θ1；金星转过的角度为θ2，可知它们的角速度之比为θ1：θ2．周期，则周期比为θ2：θ1．故C正确．根据a=rω2，轨道半径之比、角速度之比都知道，很容易求出向心加速度之比．故D正确．本题求不可求的，故选A【点睛】在万有引力这一块，设计的公式和物理量非常多，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，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算6．我们国家从 1999 年至今已多次将“神州”号宇宙飞船送入太空。
2020年高考物理必考题万有引力与航天猜押试题答案解析与点睛(21页)
2020年高考物理必考题万有引力与航天猜押试题考点1宇宙速度的理解与计算1．三种宇宙速度方法一：由G MmR 2＝m v 12R得v 1＝GMR≈7.9×103 m/s 。
方法二：由mg ＝m v 12R得v 1＝gR ≈7.9×103 m/s 。
第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，此时它的运行周期最短，T min ＝2π R g≈ 5 075 s ≈85 min 。
3．宇宙速度与运动轨迹的关系(1)v 发＝7.9 km/s 时，卫星在地球表面绕地球做匀速圆周运动(近地卫星)。
(2)7.9 km /s ＜v 发＜11.2 km/s 时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。
(3)11.2 km /s ≤v 发＜16.7 km/s 时，卫星绕太阳做椭圆运动。
(4)v 发≥16.7 km/s 时，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。
【典例1】(2019·怀化模拟)使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝ 2v 1。
已知某星球的半径为地球半径R 的4倍，质量为地球质量M 的2倍，地球表面重力加速度为g 。
不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( ) A.12gR B.12gRC.gRD.18gR 【答案】C【解析】设在地球表面飞行的卫星质量为m ，由万有引力提供向心力得G Mm R 2＝m v 12R ，又有G MmR 2＝mg ，解得地球的第一宇宙速度为v 1＝GMR ＝gR ；设该星球的第一宇宙速度为v 1′，根据题意，有v 1′v 1＝ 2M M ·R 4R ＝12；由地球的第一宇宙速度v 1＝gR ，再由题意知v 2′＝2v 1′，联立得该星球的第二宇宙速度为v 2′＝gR ，故A 、B 、D 错误，C 正确。
考点2 卫星运行参量的分析与比较1．物理量随轨道半径变化的规律规律⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧G Mm r2＝r ＝R 地＋h ⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎭⎪⎪⎪⎪⎫m v 2r→v ＝ GM r →v ∝1rm ω2r →ω＝ GM r 3→ω∝1r 3m 4π2T 2r →T ＝ 4π2r 3GM→T ∝r 3ma →a ＝GM r 2→a ∝1r2越高越慢mg ＝GMmR 地2近地时→GM ＝gR地22．地球同步卫星的特点(1)轨道平面一定：轨道平面和赤道平面重合。
2020年高考物理试题分类汇编-万有引力与航天
1（2020海南卷）.2020年4月10日，我国成功发射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星，这有助于减少我国对GPS 导航系统的依赖，GPS 由运行周期为12小时的卫星群组成，设北斗星的同步卫星和GPS 导航的轨道半径分别为1R 和2R ，向心加速度分别为1a 和2a ，则12:R R =____34_。
12:a a =_____324（可用根式表示） 解析：122T T =，由2224GMm m R ma R T π==得：2324GMT R π=，2GM a R =因而：23311224R T R T ⎛⎫== ⎪⎝⎭，23112224a R a R -⎛⎫==⎪⎝⎭ 2（2020广东卷）.如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。
若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的 A.动能大 B.向心加速度大 C.运行周期长 D.角速度小 答案：CD3（2020北京高考卷）．关于环绕地球卫星的运动，下列说法正确的是 A ．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不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：B4（2020山东卷）.2020年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。
任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。
变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R 1、R 2，线速度大小分别为1v 、2v 。
则12v v 等于A.B.C. 2221R RD. 21R R答案：B5（2020福建卷）．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为0v 假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为0N ，已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A ．2GN mv B.4GNmvC ．2GmNv D.4GmNv答案：B6（2020四川卷）．今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为×l07m 。
2020届高考物理专题训练：万有引力与航天(两套 附详细答案解析)
高考物理专题训练：万有引力与航天（基础卷）一、 (本题共13小题，每小题4分，共52分。
在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～13题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．人类对天体运动的认识有着漫长艰难的过程，如日心说和地心说。
下列说法不正确的是( )A．地心说认为地球处于宇宙的中心静止不动，太阳、月亮以及其他行星都绕地球运动B．日心说认为太阳是宇宙的中心且静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动C．在天文学史上，虽然日心说最终战胜了地心说，但地心说更符合人们的直接经验D．哥白尼经过长期观测和研究，提出了地心说，开普勒在总结前人大量观测资料的基础上，提出了日心说【答案】D【解析】托勒密提出的是地心说，哥白尼提出的是日心说，选项D不正确。
2．德国天文学家开普勒用了20年的时间研究了丹麦天文学家第谷的行星研究资料，提出了开普勒行星运动定律。
下列说法中正确的是( )A．所有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．对任意一个行星来说，在其轨道上运动时，离太阳越近的，其运动速度越慢C．水星绕太阳运动的半长轴比金星的小，所以水星绕太阳运动的周期长D．所有绕不同中心天体运行的天体的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等【答案】A【解析】根据开普勒第一定律得知，选项A正确；开普勒第二定律得知，选项B错误；据开普勒第三定律可知选项C错误；中心天体不同，绕中心天体运动的天体的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值是不相同的，选项D错误。
3．随着科学技术的不断发展，宇宙中飞行的卫星也越来越多。
技术更先进、性能更优越的卫星不断地替代落后的卫星。
一颗报废的卫星由于失去了动力，在空气阻力作用下，其运行高度逐渐降低，在还没有进入大气层烧毁之前，其( )A．周期逐渐增大 B．动能逐渐增大 C．速度逐渐减小 D．加速度逐渐减小【答案】B【解析】由＝m r可知，随着卫星高度的逐渐降低，其轨道半径越来越小，周期逐渐减小，选项A错误；由＝m得v＝，线速度逐渐增大，选项B正确、C错误；因为加速度a＝，选项D错误。
2020届高考物理：万有引力和航天专题练习
2020届高考物理：万有引力和航天专题练习2020高考物理万有引力与航天专题练习（含答案）1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A ．太阳位于木星运行轨道的中心B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C ．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D ．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案 C2. 一名宇航员来到一个星球上，如果该星球的质量是地球质量的一半，它的直径也是地球直径的一半，那么这名宇航员在该星球上所受的万有引力大小是它在地球上所受万有引力的( )A ．0.25倍B ．0.5倍C ．2.0倍D ．4.0倍答案 C3. 北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星。
对于其中的5颗同步卫星，下列说法正确的是( )A ．它们运行的线速度一定不小于7.9 km/sB ．地球对它们的吸引力一定相同C ．一定位于赤道上空同一轨道上D ．它们运行的加速度一定相同答案 C4. 英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G ，因此卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。
若已知万有引力常量G ，地球表面处的重力加速度g ，地球半径R ，地球上一个昼夜的时间T 1(地球自转周期)，一年的时间T 2(地球公转周期)，地球中心到月球中心的距离L 1，地球中心到太阳中心的距离L 2。
你能计算出( )A ．地球的质量m 地＝gR 2GB ．太阳的质量m 太＝4π2L 32GT 22C ．月球的质量m 月＝4π2L 31GT 21D ．可求月球、地球及太阳的密度答案 AB5. 过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。
“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的120。
2020届高考物理考前回顾万有引力(解析版)
万有引力知识梳理1.开普勒三大定律（轨道面积周期a3T2＝k R3T2＝k仅受到同一中心天体k相同远近速度）2.万有引力定律（注意轨道半径、到地面的高度h）3.万有引力与重力（考虑自转：赤道G MmR2＝mg1＋mω2R两极GMmR2＝mg2；不考虑自转：黄金代换：mg＝G mMR2，得g＝GMR2）4.计算天体质量和密度（只能计算出中心天体质量ρ＝3πr3GT2R3ρ＝3g4πGR）5.高轨低速（线、角、加）大周期；高机高势低动 (仅受中心天体的万有引力；同一轨道机械能守恒)6.三大宇宙速度（v1＝7.9 km/s v＝GMR= gR最小最大近地）7.同步卫星（到地面高度h≈3600km，周期角速度高度速率平面加速度大小一定；方向不同）8.近地卫星赤道上的物体同步卫星的比较（拉格朗日点与月球）9.卫星变轨（低→高先加再减；高→低先减再加）10.对接（在低轨加速；在高轨减速到低轨再加速）11.追赶（同侧和异侧，两次转过的角度相差π或者2π）12.双星问题（ω=G(m1＋m2)L3v1+v2=( r1+r2)ω=Lω=G(m1＋m2)L m1＋m2＝4π2L3GT2r1 r2＝m2m1＝v1v2）万有引力题型梳理1.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为()A．n3k2T B．n3k TC．n2k T D．nk TB[双星间的万有引力提供向心力．设原来双星间的距离为L，质量分别为M、m，圆周运动的圆心距质量为m的恒星距离为r.对质量为m的恒星：G MmL2＝m(2πT)2·r对质量为M的恒星：GMmL2＝M(2πT)2(L－r)得G M＋mL2＝4π2T2·L即T2＝4π2L3G(M＋m)则当总质量为k(M＋m)，间距为L′＝nL时，T′＝n3k T，选项B正确．]2.(多选)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为R，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则()A．每颗星做圆周运动的线速度为Gm RB．每颗星做圆周运动的角速度为3Gm R3C．每颗星做圆周运动的周期为2πR3 3GmD．每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关ABC[每颗星受到的合力为F＝2G m2R2sin 60°＝3Gm2R2，轨道半径为r＝33R，由向心力公式F＝ma＝m v2r＝mω2r＝m4π2rT2，解得a＝3GmR2，v＝GmR，ω＝3GmR3，T＝2πR33Gm，显然加速度a与m有关，故A、B、C正确．]3.“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球，在距离月球表面200 km的P点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行．然后卫星在P点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是()A．卫星在三个轨道上运动的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB．不考虑卫星质量的变化，卫星在三个轨道上的机械能EⅢ>EⅡ>EⅠC．卫星在不同轨道运动到P点(尚未制动)时的加速度都相等D．不同轨道的半长轴(或半径)的二次方与周期的三次方的比值都相等C[三个轨道的半长轴(或半径)的关系为RⅠ>RⅡ>RⅢ，根据开普勒第三定律，卫星在三个轨道上运动的周期关系为TⅠ>TⅡ>TⅢ，选项A错误；卫星在不同轨道上时机械能遵循“高轨高能，低轨低能”的规律，不考虑卫星质量的变化，卫星在三个轨道上的机械能关系为EⅠ>EⅡ>EⅢ，选项B错误；不同轨道上的P点到月心的距离相同，卫星所受万有引力相同，则卫星在不同轨道运动到P 点(尚未制动)时的加速度都相等，故C正确；根据开普勒第三定律，卫星在不同轨道的半长轴(或半径)的三次方与周期的平方的比值相等，故D错误．]4.我国在2016年9月15日发射了“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是()A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接C[若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速，则由于飞船所受合力小于所需向心力，故飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，选项A错误；若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速，则由于空间实验室所受合力大于所需向心力，故空间实验室将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间实现室半径小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的轨道，逐渐靠近空间实验室后，两者速度接近时实现对接，选项C正确；若飞船在比空间实验室半径小的轨道上减速，则飞船将进入更低的轨道，不能实现对接，选项D错误．]5.根据计划，我国发射的嫦娥五号探测器将进行月球软着陆及采样返回．其中采样返回是上升器携带样品从月球表面升空，先在近月圆轨道Ⅰ上运行，从P点经调整轨道Ⅱ在Q点与较高轨道Ⅲ上的轨道器对接，最后由轨道器携带样品返回地球，如图所示．已知P、Q分别是轨道Ⅱ与轨道Ⅰ、Ⅲ的切点，下列关于此过程的说法正确的是()A．轨道器在轨道Ⅲ上的环绕速度必定大于上升器在轨道Ⅰ上的环绕速度B．上升器应在轨道Ⅰ上的P点通过减速进入轨道ⅡC．上升器与轨道器对接后，组合体速度比上升器在轨道Ⅱ上P点的速度小D．若在Q点对接未成功，两者均在轨道Ⅲ上运行，只要上升器向前加速，就可追上轨道器C[由万有引力提供向心力有GMmr2＝mv2r，解得v＝GMr，轨道半径越大，速度越小，则轨道器在轨道Ⅲ上的环绕速度必定小于上升器在轨道Ⅰ上的环绕速度，故A错误；上升器在轨道Ⅰ上P点加速做离心运动进入轨道Ⅱ，故B错误；依据以上分析，可知上升器与轨道器对接后，组合体速度比上升器在轨道Ⅱ上P点的速度小，故C正确；若在Q点对接未成功，两者均在轨道Ⅲ上运行，若上升器向前加速，它将做离心运动，不可能追上轨道器实现对接，故D错误．] 6.如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是()A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度B．b、c的向心加速度大小相等，且小于a的向心加速度C．c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的cD．a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，则其机械能逐渐增大B[卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力G Mmr2＝mv2r，得v＝GMr，b、c的轨道半径相等，故b、c的线速度大小相等但小于a的线速度，A错误．根据万有引力提供向心力G Mmr2＝ma，得a＝GMr2，由此可知，轨道半径越小，加速度越大，故a的向心加速度大于b、c的向心加速度，B正确．c加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，离开原轨道，所以不会与同轨道上的卫星相遇，C错误．卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，万有引力以外的力做负功，机械能减小，D错误．]7.(多选)(2017·全国卷Ⅱ·19)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中()A．从P到M所用的时间等于T0 4B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大C．从P到Q阶段，速率逐渐变小D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功CD[A错：由开普勒第二定律可知，相等时间内，太阳与海王星连线扫过的面积都相等．B错：由机械能守恒定律知，从Q到N阶段，机械能守恒．C对：从P到Q阶段，万有引力做负功，动能减小，速率逐渐变小．D对：从M到N阶段，万有引力与速度的夹角先是钝角后是锐角，即万有引力对它先做负功后做正功．]8.科学研究表明，当天体的逃逸速度(即第二宇宙速度，为第一宇宙速度的2倍)超过光速时，该天体就是黑洞．已知某天体与地球的质量之比为k，地球的半径为R，地球卫星的最大环绕速度(即第一宇宙速度)为v1，光速为c，则要使该天体成为黑洞，其半径应小于()A．v21Rkc2B．2kc2Rv21C．c2Rk v21D．2k v21Rc2D[对于地球有GMmR2＝mv21R；设该天体成为黑洞时其半径为r，第一宇宙速度为v2，有GkMmr2＝m v22r；c＝2v2，联立解得r＝2k v21Rc2，故D正确，A、B、C错误．]9.假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A．3π(g0－g)GT2g0B．3πg0GT2(g0－g)C．3πGT2D．3πg0GT2gB[在地球两极处，G MmR2＝mg0，在赤道处，GMmR2－mg＝m4π2T2R，故R＝(g0－g)T24π2，则ρ＝M4 3πR3＝R2g0G43πR3＝3g04πRG＝3πg0(g0－g)GT2，B正确．]10.嫦娥一号是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，月球半径约为 1.74×103km.利用以上数据估算月球的质量约为()A．8.1×1010 kg B．7.4×1013 kgC．5.4×1019 kg D．7.4×1022 kgD[探月卫星靠月球对它的万有引力提供向心力，所以有GMm(R＋h)2＝m4π2T2(R＋h)，代入数据，得M＝7.4×1022 kg.]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2020年高考物理复习训练试题及答案：万有引力
一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题至少一个答案准确,选不全得3分)
1.(2020·安徽高考)我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在
对接前,“天宫一号”的运行轨道高度为350km,“神舟八号”的运行轨道高度为343km。
它们的运行轨道均视为圆周,则( )
A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大
B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长
C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大
D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大
2.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正
在实行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星打下坚实的基础。
如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,若火星的平均密度为ρ。
下列关系式中准确的是( )
A.ρ∝T
B.ρ∝
C.ρ∝T2
D.ρ∝
3.(2020·宁波模拟)1798年,英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G,所以卡文迪许被人们称为能称出地球质量的人。
若已知万有引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间T1(地球自转周期),一年的时间T2(地球公转的周期),地球中心到月球中心的距离L1,地球中心到太阳中心的距离L2。
你能计算出( )
A.地球的质量m地=
B.太阳的质量m太=
C.月球的质量m月=
D.可求月球、地球及太阳的密度
4.(2020·新课标全国卷)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )
A.1-
B.1+
C.()2
D.()2
5.(2020·德州模拟)假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍,则下列相关地球同步卫星的叙述准确的是( )
A.运行速度是第一宇宙速度的倍
B.运行速度是第一宇宙速度的倍
C.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的n倍
D.向心加速度是地球赤道上物体随地球自转的向心加速度的倍
6.(2020·莱芜模拟)假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周
运动的,下列说法准确的是( )
A.同步卫星的线速度大于月亮的线速度
B.同步卫星的角速度大于月亮的角速度
C.同步卫星的向心加速度大于月亮的向心加速度
D.同步卫星的轨道半径大于月亮的轨道半径
7.(2020·蚌埠模拟)2020年9月29日,我国成功发射“天宫一号”飞行器,“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度约为28 000 km/h,地球同步卫星的环绕速度约为3.1 km/s,比较两者绕地球的运动
( )
A.“天宫一号”的轨道半径大于同步卫星的轨道半径
B.“天宫一号”的周期大于同步卫星的周期
C.“天宫一号”的角速度小于同步卫星的角速度
D.“天宫一号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度
8.宇宙中两个星球能够组成双星,它们只在相互间的万有引力作用下,绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动。
根据宇宙大爆炸理论,双星间的距离在持续缓慢增加,设双星仍做匀速圆周运动,则下列说法错误的是( )
A.双星相互间的万有引力减小
B.双星做圆周运动的角速度增大
C.双星做圆周运动的周期增大
D.双星做圆周运动的半径增大
9.地球同步卫星离地心距离为r,运行速度为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则以下准确的是
( )
A.=
B.=()2
C.=
D.=(
10.(水平挑战题)搭载着“嫦娥二号”卫星的“长征三号丙”运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射,卫星由地面发射后,进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面100公里、周期为118分钟的工作轨道,开始对月球实行探测,则( )
A.卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小
B.卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的速度大
C.卫星在轨道Ⅲ上运动周期比在轨道Ⅰ上短。