2019高考物理試題分類匯編(7)-萬有引力與航天(含詳解)

1、2019 高考物理試題分類匯編（7） - 萬有引力與航天（含詳解）1 2018 海南卷 .2017年 4 月 10 日，我國成功發(fā)射第8 顆北斗導航衛(wèi)星， 建成以后北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)將包含多可地球同步衛(wèi)星，這有助于減少我國對GPS導航系統(tǒng)的依賴， GPS由運行周期為 12 小時的衛(wèi)星群組成，設(shè)北斗星的同步衛(wèi)星和GPS 導航的軌道半徑分別為R1和，向心加速度分別為和，那么=_ 34_。=_ 32可用根式表R2a1a2R1:R2a1 : a24示解析： T12， 由 GMm42Rma得 ：GMT2 ，GM 因而：mR3aT2R2T 24 2R22，23 2RT 33a1R1114R24R2T2a22

2、 2018 廣東卷 . 如圖 6 所示，飛船從軌道1 變軌至軌道 2。假設(shè)飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質(zhì)量變化，相對于在軌道1 上，飛船在軌道2 上的A. 動能大B. 向心加速度大C. 運行周期長D. 角速度小答案： CD3 2018 北京高考卷、關(guān)于環(huán)繞地球衛(wèi)星的運動，以下說法正確的選項是A、分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B、沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率C、在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D、沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合答案： B4 2018 山東卷 .2017 年 1

3、1 月 3 日，“神州八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功實施了首次交會對接。任務完成后“天宮一號”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號”交會對接。變軌前和變軌完成后“天宮一號”的運行軌道均可視為圓軌道，對應的軌道半徑分別為R1、 R2，線速度大小分別為v1 、 v2 。那么 v1 等于v2A. R13 B.R2 C. R22 D. R2R23R1R12R1答案： B5 2018 福建卷、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其線速度大小為假設(shè)宇v0航員在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體重力， 物體靜止時， 彈簧測力計的示數(shù)為，引力常量為G, 那么這顆行星的質(zhì)量為N 0A、2

4、B.4mvmvGNGNC、2D.Nv4NvGmGm答案： B6 2018四川卷、今年 4 月 30 日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8 l0 7m。它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星軌道半徑為4.2 l0 7m相比A、向心力較小B、動能較大C、發(fā)射速度都是第一宇宙速度D、角速度較小答案： B7、(2018全國新課標 ) . 假設(shè)地球是一半徑為 R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為A.d B.1d1RRC.Rd)2D.(R2(R)Rd答案A 解析 物體在地面上時的重力加速度可由34 R3m 得出

5、。根據(jù)題中條件，球殼對mg GR 2其內(nèi)部物體的引力為零，可認為礦井部分為一質(zhì)量均勻球殼，故礦井底部處重力加速度可由4mg /G3(Rd ) 3 m 得出，故g /R d( Rd) 2gR8 2018 浙江卷、如下圖，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力， 并繞太陽做勻速圓周運動。 以下說法正確的選項是A. 太陽隊各小行星的引力相同B. 各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)個小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值答案： C9 2018 天津卷 . 一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運

6、動，加入該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1 ，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，那么變軌前后衛(wèi)星的4A、向心加速度大小之比為4:1B、角速度大小之比為2:1C、周期之比為1:8D、軌道半徑之比為1:2解析：根據(jù)向心加速度表達式mv2知在動能減小時勢能增大，地球衛(wèi)星的軌道半徑增aR大，那么向心加速度之比大于4；根據(jù)萬有引力和牛頓第二定律有v 2Mm 化mGRR 2簡為 Rv2GM ，知在動能減小速度減小那么軌道半徑增大到原來的4倍；同理有2)2RGMm 化簡為R3GM ，那么周期的平方增大到8 倍；根據(jù)角速度m(R2T 24 2T關(guān)系式2，角速度減小為 1 。答案 C。T810、 B、人造地球

7、衛(wèi)星做半徑為r ，線速度大小為v 的勻速圓周運動。當其角速度變?yōu)樵瓉?的 4 倍后，運動半徑為 _，線速度大小為 _。2答案： 2r ， 2 v，11 2018 安徽卷 . 我國發(fā)射的“天宮一號”和“神州八號”在對接前，“天宮一號”的運行軌道高度為 350km,“神州八號”的運行軌道高度為 343km. 它們的運行軌道均視為圓周，那么 ()A、“天宮一號”比“神州八號”速度大B、“天宮一號”比“神州八號”周期長C、“天宮一號”比“神州八號”角速度大D、“天宮一號”比“神州八號”加速度大14.B ；解析：有萬有引力提供向心力易知：vGM 、GM 、r 3 ；即軌道半rr 3T2GM徑越大，線速度

8、越小、角速度越小、周期越大。而由牛頓第二定律知:GM , 說明軌道ar 2半徑越大，加速度越小。故只有B 正確。12 2018 江蘇卷、 2017 年 8 月，“嫦娥二號”成功進入了繞“日地拉格朗日點”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點的國家，如下圖，該拉格朗日點位于太陽與地球連線的延長線上，一飛行器位于該點，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球拉格朗日點同步繞太陽做圓周運動，那么此飛行器的A、線速度大于地球的線速度B、向心加速度大于地球的向心加速度C、向心力僅由太陽的引力提供D、向心力僅由地球的引力提供地球太陽【解析】根據(jù) vr ，A 正確；根據(jù) a2 r ，B 正確，向心力由太陽和地球的引力的合力提供， C、D錯誤。【答案】 AB13(2018 全國理綜 ) . 19 分一單擺在地面處的擺動周期與在某礦井底部擺動周期的比值為 k。設(shè)地球的半徑為 R。假定地球的密度均勻。質(zhì)量均勻分布的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，求礦井的深度 d。【解析】單擺在地面處的擺動周期2L ，在某礦井底部擺動周期TgL， T，根據(jù) GMm，GM m M 表示某礦井底部以T 2gkR 2mg(R d ) 2mgT 下 的 地 球 的 質(zhì) 量 ， g 表 示 某 礦 井 底 部 處 的 重 力 加 速 度 以 及4R3,M 4d)3，解得 d Rk