物理試題_[最新]十年高考試題分類解析-物理專題06衛(wèi)星與航天7405資料

1、20032012十年高考大全分類解析(六)衛(wèi)星與航天2012 年高考題1.(2012 江蘇物理)2011 年 8 月，嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞 日地拉格朗日點(diǎn) 的軌道，我國成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國家如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽和地球連線的延長線上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球 同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器的(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1.【答案】: AB【解析】： 嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞 日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，向心力由太陽的引力和地球引力的合力提供，線速度大

2、于地球的線速度，向心加速度大于地球的 向心加速度，選項(xiàng) AB 正確 CD 錯(cuò)誤。2. (2012 四川理綜)今年 4 月 30 日， 西昌衛(wèi)星發(fā) 心的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為 2.8X107m。它A.向心力較小B.C 發(fā)射速度都是第一宇宙速度D 角速度較小2.【答案】：B【解析】：中圓軌道衛(wèi)星的向心力較大，速度較大，動(dòng)能較大，角速度較大，選項(xiàng)AD 錯(cuò)誤 B 正確；發(fā)射中圓軌道衛(wèi)星和同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射速度都大于第一宇宙速 度，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】此題考查衛(wèi)星的發(fā)射和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。3.(2012 福建理綜)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大 小為 V?！究键c(diǎn)定位】此題考查萬

3、有引力定律及其相關(guān)知一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為相比B.動(dòng)能較大4.2X識(shí)。射中與另107m)假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為m 的物體重力,物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 N,已知引力常量為 G,則這顆行星的質(zhì)量為A.mv2/GNB. mv4/GN.C.Nv2/Gm.D. Nv4/Gm.3, 【答案兒 B【解析兒該行星表面的在連接速度重力加速度滬 Won 由萬有引力等于繞某一 行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，G；V）m/R2=mvz/Ro行星表面附近萬有引 力等于衛(wèi)星重力，有 mgGMm/Rs聯(lián)立解得：行星的質(zhì)量WmbfGN.選項(xiàng) B 正確。4.（2012 廣東理

4、綜物理）如圖 6 所示，飛船從軌道 1 變軌至軌道 2。若飛船在 兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不考慮質(zhì)量變化，相對(duì)于在軌道 1 上，飛船在軌道 2 上的A. 動(dòng)能大B. 向心加速度大C 運(yùn)行周期長D 角速度小4【答案】：CD【解析】：根據(jù)萬有引力提供向心力可得，相對(duì)于在軌道 1 上，飛船在軌道 2 上的 速度較小，動(dòng)能小，角速度小，向心加速度小，運(yùn)行周期長，選項(xiàng)CD 正確。【考點(diǎn)定位】此題考查萬有引力定律和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。5. （2012 天津理綜）一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來的 1/4,不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi) 星的A.向心加速度

5、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 : 25.【答案】C【解析】由萬有引力提供向心力,K1I 2GMm/R2=mv2/R，可得根據(jù)動(dòng)能減小為原來的 14 可知.速度減小為原來的 3,軌道半徑増加到原來的。 倍.問心 加速度AGM/姑減小到原來的 1/15 向心加速度大小之比為讓：1,軌道半徑之 比為 1：4 選項(xiàng) AD 錯(cuò)誤。由角速度公式OO=V/RT可知角速度減小為原來的陰， 角速度大小之比為 8 : 1,根據(jù)同期與角速度戍反比可知，周期之比為8,選 項(xiàng) B 錯(cuò)誤 C 正確。【考點(diǎn)定位】本題考查萬有引力定律和衛(wèi)星，意在圭查

6、考生運(yùn)用萬有引力定律及 丿巾十1 疔時(shí) F 套 6（2012 北京理綜）關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說法正確的是A. 分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B. 沿橢圓軌道運(yùn)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(yùn)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(huì)重合7【答案】：B【解析】：分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩穎衛(wèi)星，可能具有相同的周期，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率，選項(xiàng)B 正確；在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑一定相同，選項(xiàng)

7、C 錯(cuò)誤；沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面不一定會(huì)重合，選 項(xiàng) D 錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】此題考查衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)。7.（2012 安徽理綜）我國發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神州八號(hào)”在對(duì)接前， “天宮 一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為 350km, “神州八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為 343km.它們的運(yùn) 行軌道均視為圓周，則A. “天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”速度大B“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”周期長C“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”角速度大D. “天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”加速度大7【答案】B【解析】由萬有引力等于向心力可得出軌道半徑越大，速度越小，角速度越小， 周期越大，選項(xiàng) B 正確 AC 錯(cuò)誤；由

8、GMm/r2=ma 可知，“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)” 加速度小，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。【考點(diǎn)定位】此題考查萬有引力定律和衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。8. （2012 山東理綜）2011 年 11 月 3 日，神州八號(hào)”飛船與 天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行 器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與神州九號(hào)”交會(huì)對(duì)接。變軌前和變軌完成后天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為 R1、R2,線速度大小分別為 vi、V2。則出V2等于5BR2C.耳Ri2D.昱Ri8.【答案】B【解析】由萬有引力等于向心力可得 v=,GMVi- 1 J ?=，選項(xiàng) B 止確【考點(diǎn)定位】此題考查萬有引力

9、定律及其衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)。9. （B 組）（2012 上海物理）人造地球衛(wèi)星做半徑為 r，線速度大小為 v 的勻速圓 周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉淼?總倍后，運(yùn)動(dòng)半徑為，線速度大小4-為_ ?！敬鸢浮浚?r2【解析兒由 G=mr,解得/二。三當(dāng)其角逋度變?yōu)樵瓉淼能嚤逗?，運(yùn) 動(dòng)半徑變?yōu)樵瓉淼?2 倍，即運(yùn)動(dòng)半徑為 2rc由 v-COr,可得線速度大小為【考點(diǎn)定位】此題考查萬有弓 I 力定律、角速度公式及其相關(guān)知識(shí)。.0. （2012 海南物理）地球同步衛(wèi)星到地心的距離 r 可用地球質(zhì)量 M、地球自轉(zhuǎn) 周期 T與引力常量 G 表示為 r=_。解析：設(shè)地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為 m,由萬有引力定律和牛頓第二定律，1

10、4.答案:2【考點(diǎn)定位】此題考查萬有引力定律、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)知識(shí)二.2011 年高考題1 （2011 四川理綜卷第 19 題）如圖是“神舟”系列航天 飛船返回艙返回地面的示意圖，假定其過程可簡化為：打 開降落傘一段時(shí)間后，整個(gè)裝置勻速下降，為確保安全著 陸，需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭，在火箭噴氣過程中返回艙 做減速直線運(yùn)動(dòng)，則A. 火箭開始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小B. 返回艙在噴氣過程中減速的住要原因是空氣阻力C 返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態(tài)【解析】；火箭開始噴氣瞬間返回艙受到向上的反沖力，傘對(duì)返回艙的拉力變 小，選項(xiàng) A 正確；返回艙在噴氣過

11、程中減速的主要原因是返回艙受到的氣體的反 作用力，選項(xiàng)B 錯(cuò)誤；返回艙在噴氣過程中他誡速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向上，所受 合外力一定做負(fù)功.一定處于趙重狀態(tài).選項(xiàng)宀錯(cuò)誤。【答案兒 A【點(diǎn)評(píng)】此題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)。2.（2011 全國理綜卷第 19 題） 我國 嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后， 先在“24 、 時(shí)軌 道”上繞地球運(yùn)行（即繞地球一圈需要 24 小時(shí)）；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá) “48 小時(shí)軌道”和“72J、時(shí)軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì) 量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比，A .衛(wèi)星動(dòng)能增大，弓 I 力勢能減小 B.衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能增大C.衛(wèi)

12、星動(dòng)能減小，引力勢能減小 D .衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能增大【解析】：變軌后軌道半徑增大，速度減小，衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能增大，選項(xiàng)D 正確。Mm2r=mr解得3GMT2. 4 二22【答案】:D【點(diǎn)評(píng)】此題考查衛(wèi)星在正常運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。3.（2011福建理綜物理第 13題） 嫦娥二號(hào)”是我國月球探測第二期工程的先導(dǎo)星。 若測得 嫦娥二號(hào)”在月球（可視為密度均勻的球體）表面附近圓形軌道運(yùn)行的周期T,已知引力常數(shù) G,半徑為 R 的球體體積公式 V=-n3,則可估算月球的A.密度B 質(zhì)量 C 半徑 D.自轉(zhuǎn)周期【解析兒 “嫦娥二號(hào)“在月球（可視為密度均勻的球體）表面附近圓形軌道運(yùn) 行,其軌道

13、半徑可視為等于月球半徑，由 G 岀 rR 二 I ，月球質(zhì)量士蘭fR*JG 廠由于月球半徑 R 未知，不能估算月球質(zhì)圜選項(xiàng)阮 D 錯(cuò)誤。也不能由題中信息 得到月球半徑和自轉(zhuǎn)周期.由密於式，刊得月球密度 p 謬，選項(xiàng) A 正 確?！敬鸢浮浚篈【點(diǎn)評(píng)】此題考查萬有引力定律、牛頓第二定律、密度和衛(wèi)星運(yùn)行等知識(shí)點(diǎn)4.（2011 天津理綜卷）質(zhì)量為 m 的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M 月球半徑為 R,月球表面重力加速度為 g,引力常量為 G 不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的V解得航天器的線速度 v= JGjM，選項(xiàng) A 正確；由co=v/R,g=GM/F

14、2可得航天器的角速度妒、g，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；由 T=2d可得航天器的運(yùn)行周期 T =2 二R,選項(xiàng) C 正確；由 GM!m=ma 可得航天器的向心加速度VgR2a，M，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。R2【答案】:ACA.線速度 v = ,G,B. 角速度 w = gRC.運(yùn)行周期 T=2兀D.向心加速度a盲【解析】：由普訓(xùn)【點(diǎn)評(píng)】此題考查萬有引力定律和航天器的運(yùn)動(dòng)。5（2011 浙江理綜卷）為了探測 X 星球，載著登陸艙的探測飛船在該星球中心為圓 心，半徑為 ri的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為，總質(zhì)量為 m。隨后登陸艙脫離飛船，變 軌到離星球更近的半徑為2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為 m 則A.X星球的質(zhì)量為

15、MC. 登陸艙在 ri與2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為D. 登陸艙在半徑為2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T2=Ti【解析】；探測飛船在該星球中心次圓心半徑為的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)， 由G 竺 二巧二， 解得 X 星球的質(zhì)量為 H 二蘭羊， 選項(xiàng) A 正衡 由 g=GH/R:可得 X 星球表面的重力即速度為歹茫工.因?yàn)樾乔虬霃轿粗?，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤； 由G 瞥，盒解得登陸艙的線速度怦，所以十二 J7,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤，由/ 氣 F0 6G 密FR 蘭*可得 X = X 登陸舲在半徑為匚軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為J T； T：T2=Ti ,23，選項(xiàng) D 正確。【答案】：AD【點(diǎn)評(píng)】此題考查萬有引力定律和飛船的

16、運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)，意在考查綜合運(yùn)用知識(shí) 和綜合分析、推理能力。2010 年高考題i （20i0 四川理綜卷第 i7 題）.a 是地球赤道上一棟建筑，b 是在赤道平面內(nèi)做勻B. X 星球表面的重力加速度為gx=4 二2i速圓周運(yùn)動(dòng)、距地面 9.6x106m 的衛(wèi)星，c 是地球同步衛(wèi)星，某一時(shí)刻 b、c 剛好 位于a 的正上方 （如圖甲所示） ， 經(jīng) 48h， a、 b、 c 的大致位置是圖乙中的 （取地 球半徑 R=6.4X106m，地球表面重力加速度 g=10m/s2，n=.10）ccWcti4c1 t111bA（?）（巧 （r中屮時(shí)a11111I1ABcD叩乙【解析】b、c 都是地球衛(wèi)星，共同遵

17、循地球?qū)λ鼈兊娜f有引力提供向心力，c 是地2球同步衛(wèi)星，c 在 a 的正上方，對(duì) b 有 G=m（R+h/ ， GM =mg，聯(lián)（R+h）IT 丿R立可得：T=2nJ（R+h）=2X104s，經(jīng) 48h，b 轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n=住色000=8.64，所 ygR20以選項(xiàng) B 正確?！敬鸢浮緽【點(diǎn)評(píng)】處在同一軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星，軌道半徑越小，線速度越大，周期越小，角速度越大。2 （2010 浙江理綜） 宇宙飛船以周期為 T 繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于地球遮擋陽 光，會(huì)經(jīng)歷“日全食”過程，如圖所示。已知地球的半徑為R,地球質(zhì)量為 M，引力常量為 G,地球自轉(zhuǎn)周期為 T。太陽光可看作平行光，宇航員在 A 點(diǎn)測

18、出的張 角為a則（AD ）A.飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為2RTsin（：/2）B. 一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”的次數(shù)為 T/T0C.飛船每次“日全食”過程的時(shí)間為oTo/（2nROAD.飛船周期為T=sin（：/ 2f , GM sin（：/2）2TTT【解析】：飛船繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為v =。Tr=R/sin(a/2)，聯(lián)立解得 v=，選項(xiàng) A 正確。一天內(nèi)飛船經(jīng)歷“日全食”Tsin (a/2)的次數(shù)為 To/T,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；飛船每次“日全食”過程的時(shí)間為飛船轉(zhuǎn)過a角所需的時(shí)間，即 07(2 力，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤。飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心正確?！敬鸢浮緼D【點(diǎn)評(píng)】要通過分析得出飛

19、船每次“日全食”過程的時(shí)間為飛船轉(zhuǎn)過a角所需的時(shí)間。3. (2010 福建理綜)火星探測項(xiàng)目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之 后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目。假設(shè)火星探測器在火星表面附近圓軌道運(yùn)行的周期為 Ti,神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運(yùn)行周期為T2,火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為 p,火星半徑與地球半徑之比為 q,則 Ti與 T2之比為C.正確?！敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】航天器在星球表直附近做勻速圓周運(yùn)科 軌道半徑等于星球半徑。4 (2010 安徽理綜)為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境進(jìn)行探測，我國預(yù)計(jì)于2011 年10 月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號(hào)”。假設(shè)探測器在離火星表面高度分別為 h1和h

20、2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為 T1和 T2?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體， 且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出由幾何關(guān)系知sin (2)=R/r,2二-2力,G譽(yù)m()2，解得周期T=2 GM= siQ2 八 GM siR( /2)，選項(xiàng) D【解析】航天器在星球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,Cr-(T)=r,解得周期 i 馬。所吩補(bǔ)冬枳選項(xiàng)DB.p1q3A.火星的密度和火星表面的重力加速度B. 火星的質(zhì)量和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力C. 火星的半徑和“螢火一號(hào)”的質(zhì)量D火星表面的重力加速度和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力【解析】探測器繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)，萬

21、有引力提供問心力，G陽；=附（三）尺+此 1、G叩：=呱二）應(yīng)+松）、聯(lián)立可求得火星的質(zhì) 1 丘+?。ㄊ?血耳量 M 和半徑 R,進(jìn)而求得星球體積 V,利用密度公式 p=W 可求得密度，由薩 GWR2可得火星表面的重力加速度無法求出螢火一號(hào)的質(zhì)量和火星對(duì)“瑩 火一號(hào)材的引力，所以選項(xiàng) A 正確?！敬鹎亍緼【點(diǎn)評(píng)】測出探測器繞星球運(yùn)行周期和軌道半徑只能得岀中心天體質(zhì)量.5. （2010 江蘇物理）2009 年 5 月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù) 后，在 A 點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道U,B 為軌道U軌逋 1 ”- 、上的一點(diǎn)，如圖所示，關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說法：:廠 I、中正確

22、的有;A. 在軌道U上經(jīng)過 A 的速度小于經(jīng)過 B 的速度、- 丿B. 在軌道U上經(jīng)過 A 的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過 A 的動(dòng)能C. 在軌道U上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期D. 在軌道U上經(jīng)過 A 的加速度小于在軌道I上經(jīng)過 A 的加速度【解析】航天飛機(jī)在橢圓軌道 II 上運(yùn)行，機(jī)械能守恒；在近地點(diǎn) B 勢能最小，動(dòng) 能最大；在遠(yuǎn)地點(diǎn) A 勢能最大，動(dòng)能最小所以在軌道 U 上經(jīng)過 A 的速度小于 經(jīng)過 B 的速度，選項(xiàng) A 正確，在 A 點(diǎn)從圓形軌道 I 減速進(jìn)入橢圓軌道 II ,在軌 道 II 上經(jīng)過 A 的動(dòng)能小于在軌道上經(jīng)過 A 的動(dòng)能，選項(xiàng) B 正確；由于橢圓軌 道 II 的半長

23、軸小于圓形軌道 I半徑根據(jù)開普勒定帯 在軌道 II 上運(yùn)動(dòng)的周期 小于在軌道 I 上運(yùn)動(dòng)的周期選項(xiàng) C 正筋在軌道 II 上經(jīng)過 A 的挪速度等于在 軌道 I 上吉甜 A 的加速度.選項(xiàng) D 錯(cuò)誤 7【答案】ABC【點(diǎn)評(píng)】運(yùn)行中的航天器加速后做離心運(yùn)動(dòng)，減速后做向心運(yùn)動(dòng)。6 （2010 全國理綜 2）已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6 倍。若某行星的平均密度為地球平均密度的一半，它的同步衛(wèi)星距其表面的高度是其半徑 的 2.5倍，則該行星的自轉(zhuǎn)周期約為A. 6 小時(shí) B. 12 小時(shí) C. 24 小時(shí) D. 36 小時(shí)【解析】設(shè)地球半徑為R_t某行星的半隹為則地球的同歩衛(wèi)星的周期為 T

24、-24 小時(shí)，軌道半徑為一札密度內(nèi)。 某行星的同步衛(wèi)星周期為 g 軌道半徑為 r2=3.5R2密度 pz=p：/2o地球質(zhì)量：旳一某行星的質(zhì)量M=p2*芻兀尺已33G 叫 xp 丄惑?“丁根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律分別有 -J = （）t巧兩式化簡得T2=TI/2=12 小時(shí)，選項(xiàng) B 正確【答案】B球半徑 R。四.2009 年高考題1. （2009 廣東物理）發(fā)射人造衛(wèi)星是將衛(wèi)星以一定的速度送入 預(yù)定軌道。發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方，如圖2.這樣選址的優(yōu)點(diǎn)是，在赤道附近A .地球的引力較大B .地球自轉(zhuǎn)線速度較大C.重力加速度較大D .地球自轉(zhuǎn)角速度較大【答案】B?！窘馕觥坑捎?/p>

25、發(fā)射衛(wèi)星需要將衛(wèi)星以一定的速度送入運(yùn)動(dòng)軌道，在靠進(jìn)赤道處的 地面上的物體的線速度最大，發(fā)射時(shí)較節(jié)能，因此B 正確。Gm2：-24二R；二叫2)2 *2【點(diǎn)評(píng)】要注意衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=衛(wèi)星離地面的高度 h+地人2C.91-丨1D.蟲=T292“丿92笞案：B【解析】衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由萬有引力提供向心力有） &可得密戒為常數(shù)，由重力等于萬有引力GMm/R2=mg,聯(lián)立解得g=GM 轄,則 g 與戸成反比，選項(xiàng) B 正確?！军c(diǎn)評(píng)】此題是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用萬有引力提供向心力及其相關(guān) 知識(shí)解答。五.2008 年高考題1. （2008 廣東物理）圖是“嫦娥一

26、導(dǎo)奔月”示意圖，衛(wèi)星發(fā)射后通過自帶的小 型火箭多次變軌，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星，并 開展對(duì)月球的探測，下列說法正確的是A. 發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的速度必須達(dá)到第三宇宙速度B. 在繞月圓軌道上，衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量有關(guān)C衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的平方成反比D.在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力A.gl=B.91=T292924/34/3答案； C 解析： 發(fā)射“嫦娥-號(hào)的速度必須大于第一宇宙速度小于第二宇 宙謹(jǐn)度，選項(xiàng) A.錯(cuò)誤在繞月圓軌道上，衛(wèi)星冏期與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng) B 錯(cuò) 誤；根據(jù)萬有引力定律，衛(wèi)星受月球的弓 I 力與它到月球中心距離的平方成

27、反比, 選項(xiàng)匚正確；在繞月圓軌道上，衛(wèi)星受地球的引力小于受月球的引力，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。2.（2008 四川延考區(qū)理綜）如圖，地球赤道上的山丘e,近地資源衛(wèi)星 p 和同步通信衛(wèi)星 q 均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運(yùn) 動(dòng)。設(shè)e、p、q 的圓周運(yùn)動(dòng)速率分別為 vi、V2、V3，向心加速度分 別為 aa2、a3，貝 UA. viV2V3B. viV2a2 a3D.ai a3V3,即有選項(xiàng) AB 錯(cuò)誤。對(duì)于近地資源衛(wèi)星p和同歩通信衛(wèi)星 6 其向心力口速度均由萬有弓|力提供，由心可得旳“由 可得 o:a3J所以選項(xiàng)匚錯(cuò)誤 D 正確。/x.2物體與同步衛(wèi)星的加速度通常采用a=e,ir六.2007 年高考題

28、1.（2007 年高考天津理綜）我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要 進(jìn)展。設(shè)地球、月球質(zhì)量分別為 mi、m2，半徑分別為 Ri、R2。人造地球衛(wèi)星的第 一宇宙速度為 V，對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為 T 則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的 速度和周期分別為的周期相同，由V=ujr= 廣可知” 由得尸【點(diǎn)評(píng)】比較衛(wèi)星的線速度通常采用GM叫 G，比較衛(wèi)星的加速度通常采用a=GM/r2;比較赤道上物體與同步衛(wèi)星的線速度通常采用2 :V=wr=-Tr，比較赤道上字.由于 d,答案：A 解析：由萬有引力等于向心力，軌道半徑等于地球半徑可得人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度 vj；1，環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛

29、行的探測器的速度實(shí)質(zhì)就T= mR3T。所以正確選項(xiàng)是 A。.m2R32. （2007 年高考四川理綜）我國探月的“嫦娥工程”已啟動(dòng)，在不久的將來，我 國宇航員將登上月球。假如宇航員在月球上測得擺長為 I 的單擺做小振幅振動(dòng)的周期為 T，將月球視為密度均勻、半徑為 r 的球體，則月球的密度為答“解析】由單擺周期公式“吒可得月球表面的重力竝度呻生陀二 G 凹可得月球質(zhì)量 F 后三=匚月球體積方怙響 所以月球的密 嚴(yán)GG 廠妾 p=M/V= *正確選項(xiàng)是 BeGrT*【點(diǎn)評(píng)】利用萬有引力等于重力可得出星球質(zhì)量與星球表面加速度的關(guān)系，只要測出星球表面的重力加速度和星球半徑，就可計(jì)算出星球的質(zhì)量和密度。

30、3.（2007 年高考山東理綜）2007 年 4 月 24 日，歐洲科學(xué)家宣布在太陽系之外發(fā)是月球上的第一宇宙速度。則月球上的第一宇宙速度即環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度v，即環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的周期A.3GrT2B.GrT2C.16二I3GrT2D.16GrT得T7T=擊現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的類地行星Gliese581c。這顆圍繞紅矮星 Gliese581運(yùn)行的星球有類似地球的溫度，表面可能有液態(tài)水存在，距離地球約為20 光年，直徑約為地球的 1.5 倍，質(zhì)量約為地球的 5 倍，繞紅矮星 Gliese581 運(yùn)行的周期 約為 13天。假設(shè)有一艘宇宙飛船飛臨該星球

31、表面附近軌道，下列說法正確是A. 飛船在 Gliese581c 表面附近運(yùn)行的周期約為 13 天B. 飛船在 Gliese581c 表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于 7.9km/sC. 人在 Gliese581c 上所受重力比在地球上所受重力大D. Gliese581c 的平均密度比地球平均密度小答案：BC【解析】Gliese581 繞紅矮星運(yùn)行的周期約為13 天，不是飛船在Gliese581c 表面附近運(yùn)行的周期，所以選項(xiàng) A 錯(cuò)；由類地行星 Gliese581c “直徑約為地球的 1.5 倍， 質(zhì)量約為地球的 5 倍”可得出 Gliese581c 表面的重力加速 度g “呆山卷 嚅略魯所以人在Gl

32、iese581c上所受重力比在地球上所受重力大；由第一宇宙速度公式得飛船在Gliese581c 表面附近運(yùn)行時(shí)的飛船在 Gliese581c 表面附近運(yùn)行時(shí)的速度大于 7.9km/s。選項(xiàng) BC 正確；由體積公4 fd 哼3式 v=二一 可知 Gliese581c 的體積是地球的 1.5 =3.375 倍，而質(zhì)量約為地球的325 倍，所以 Gliese581c 的平均密度比地球平均密度大，選項(xiàng) D 錯(cuò)。4 （2007 年高考上海物理）宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過 時(shí)間 t 小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球， 需經(jīng)過時(shí)間 5t 小球落回原處。（取地

33、球表面重力加速度 g = 10m/s2，空氣阻力 不計(jì)）（1）求該星球表面附近的重力加速度 g（2） 已知該星球的半徑與地球半徑之比為 R星:R地=1:4， 求該星球的質(zhì)量與地 球質(zhì)量之比 M星:M地?！窘馕觥浚? ）由豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得在地球表面 t=紐,g在星球表面 5t = VE，g速度 V麗=?g MR - ?頭號(hào)，是 7.9km/s 的大約 1.8 倍。所以1聯(lián)立解得該星球表面附近的重力加速度 g= 5 g =2m/S,(2)由 g=(RM，可得 Mg R星2_1(1 - 2 =gR地5 V.4j七.2006 年高考題1. (2006 年高考北京理綜)一飛船在某行星表面附近沿圓軌道

34、繞該行星飛行，認(rèn) 為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測量C飛船的運(yùn)行周期D.行星的質(zhì)量答案；匚解析；設(shè)飛船在行星表面沿圓軌道繞該行星飛行的周期為 T,行星 半徑為 R,則飛船在行星表面沿圓軌道做勻諫圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 R,由 G 罟哥 R和辛尹加解得器，所以只需測岀飛船的運(yùn)行 周期 T 即可確定該行星的巒度。正確選項(xiàng)是 J2.2006 全國卷 I. 16 16.我國將要發(fā)射一顆繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星 “嫦娥 1 號(hào)”設(shè) 該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1181，月球的半徑約為地球半徑的 4，地球上的第一宇宙速度約為 7.9km/s，則 該探月衛(wèi)星

35、繞月運(yùn)行的速率約為A. 0. 4km/sC. 11km/s【答案】:B1。80A.飛船的軌道半徑B.飛船的運(yùn)行速度B. 1. 8km/sD. 36km/s【解析兒設(shè)地球質(zhì)量、半徑分別為R.月球質(zhì)量、半徑分別為 m r,則用r-.在星球表面，物體的重力近似等于萬有引力，若物體質(zhì) 814量為伽，則=n）agt即 GM 二 gg 在月球表面，滿足*Gm = 了*、TT出g =空七二二 d地球表面的第一宇宙速度比=MrSIm/s 1. 8 km/s?！緜淇继崾尽浚罕绢}涉及圓周運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)知識(shí)，考查天體表面重力加速度、第 一宇宙速度及天體與半徑的關(guān)系，要求考生能熟練運(yùn)用物理量之 間的關(guān)系來處理問題。3

36、J2006 重慶卷.15宇航員在月球上做自由落體這實(shí)驗(yàn)，將某物體由距月球表面高 h 處釋放，經(jīng)時(shí)間 t 后落月球表面（設(shè)月球半徑為 R）,據(jù)上述信息推斷。飛船 在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速率為-.Rh2t【答案】：BB?！緜淇继崾尽浚捍祟}涉及萬有引力、自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)遷移及圍繞星體的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，考查了理解、分析能力及應(yīng)用物理知識(shí)解決問題的能力?？傻茫篏Mm=mv2,儈咖，v示，因此,“雨故選RRRth=2gt2，根據(jù)萬有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式由此可得:7. 9km/s,A.2、RhtB.,2Rht【解析】：根據(jù)自由落體知識(shí)可得:在月球表面，有4. （2006 年高考全國

37、理綜 1）蕩秋千是大家喜愛的一項(xiàng)體育活動(dòng)。隨著科技的 迅速發(fā)展，將來的某一天，同學(xué)們也許會(huì)在其它星球上享受蕩秋千的樂趣。假設(shè)你當(dāng)時(shí)所在星球的質(zhì)量為 M、半徑為 R,可將人視為質(zhì)點(diǎn)，秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長不 變、擺角小于 90 萬有引力常量為 G。那么，（1） 該星球表面附近的重力加速度 g 等于多少？（2） 若經(jīng)過最低位置的速度為 V。，你能上升的最大高度是多少？解析：（1）設(shè)人的質(zhì)量為 m,在星球表面附近的重力等于萬有引力， 有mg =6啤R2解得星球表面附近的重力加速度g = G竺yR2（2）設(shè)人能上升的最大高度為 h，由機(jī)械能守恒得 mgh=mv。22解得上升的最大高度2 2uR Voh =

38、2GM5.（2006 天津理綜卷第 25 題）.神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特 殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測河外星 系大麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了 LMC03 雙星系統(tǒng)，它由可見星 A和不可見的暗星 B 構(gòu) 成。兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響， A、B 圍繞兩者連線上的 O 點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示。弓 I 力常量為G,由觀測能夠得到可見星 A 的速率 v 和運(yùn)行周期 T。（1）可見星 A 所受暗星 B 的引力 FA可等效為位于 O 點(diǎn)處質(zhì)量為 m的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè) A 和 B 的質(zhì)量分別為 m1、m2,試求 m的

39、表達(dá)式（用 m1、m2表示）；（2）求暗星 B 的質(zhì)量 m2與可見星 A 的速率 V、運(yùn)行周期 T 和質(zhì)量 m1之間的關(guān)系式;（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的 2 倍，它將有可能成為黑洞。若可見星A 的速率 v = 2.7、一yR* T *X105m/s，運(yùn)行周期 T= 4.7n X104s，質(zhì)量 m1= 6ms，試通過估算來判斷暗星 B 有 可能是黑洞嗎？（ G= 6.67X1011N m2/kg2，ms= 2.0X1030kg）【解析】：（1）設(shè) A、B 的圓軌道半徑分別為 r1、2,由題意知，A、B 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速相同，其為 。由牛頓運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)定律，有FAm132門

40、2FB=m23r2FA=FB設(shè)幾呂之間的距離為 r,交尸r由上述各式得 r =由萬有引力定律有F 滬石竺將代入得U=G的+ J)/2mmvGg rri又可見星 A 的軌道半徑（3）將m:= 6m R入式，得一空一=（6w;- m;）*H代入數(shù)據(jù)得_竺（6 冬+性十設(shè)化二 ng,（門0）,馮其代入式，?。?叫-叫：r（仝+廳可見， 的值隨的増大而増大，試令盧乙得 （6 昵+帕）亠nms= 0.125ms：3.5ms(61)2n比較可得（2）由牛頓第二定律，有由式可得ml_ vT啊丄屈 r) 二rG若使式成立，則 n 必須大于 2,即暗星 B 的質(zhì)量 m2必須大于 2ms,由此得出結(jié)論：暗星 B

41、有可能是黑洞【點(diǎn)評(píng)】：本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，涉及的物理過程復(fù)雜，求解時(shí)要善于分析不同 物理過程所對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，通過認(rèn)真審題挖掘隱藏的條件，建立相應(yīng)的物理模型，以確定其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。6. （2006 年高考江蘇物理）如圖所示，A 是地球的同 步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星 B 的圓形軌道位于赤道平面 內(nèi)，離 地面高度為 h。已知地球半徑為 R,地球自轉(zhuǎn)角速度 為 o w，地球表面的重力 加速度為 g，O 為地球中 心。（1）求衛(wèi)星 B 的運(yùn)行周期。（2）如衛(wèi)星 B 繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時(shí)刻A、B 兩衛(wèi)星相距最近（0、B A 在同一直線上），則至少經(jīng)過多長時(shí)間，他們?cè)?一次相距最近？解析：（7- T=曲

42、(R+町Cr =mg .由得氣=八.2005 年高考題1. （2005 廣東綜合）萬有引力定律首次揭示了自然界中物體間一種基本相互作 用的規(guī)律。以下說法正確的是（）1）由萬有引力定律和向心力公式得(R + h).C2）由題意得t=2n.A聯(lián)立得Ts=2A.物體的重力不是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的B. 人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到地球的萬有引力越大C. 人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供D. 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用答案：C 解析：物體的重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力引起的，選項(xiàng)A 錯(cuò)誤；人造地球衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，受到地球的萬有引力越小，選項(xiàng)B 錯(cuò)

43、誤；人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供，宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀 態(tài)是由于受到萬有引力的作用，萬有引力提供宇航員繞地球運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng) C正確 D 錯(cuò)誤。2.（2005 北京理綜）.已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的 81 倍，地球半徑大約是月球半徑的 4 倍。不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)的影響，由以上數(shù)據(jù)可推算出A. 地球的平均密度與月球的平均密度之比約為9 : 8B. 地球表面重力加速度與月球表面重力加速度之比約為9 : 4C 靠近地球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器的周期與靠近月球表面沿圓軌道運(yùn)行的航 天器的周期之比約為 8: 9D.靠近地球表面沿圓軌道運(yùn)行的航天器線速度與靠近月球表

44、面沿圓軌道運(yùn)行的航天 器線速度之比約為 81 : 4答案，C 解析：由密度定義可得，地球的平均密度與月球的平均密度之比 魚二邑豊 代入數(shù)據(jù)得=81：64.,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤，由 GM/R=g 得亙二邑與， 代入數(shù)據(jù)得邑之1 亦選項(xiàng) B 錯(cuò)誤，由 G 夕”2 5 得互二悸 g ,g：兀腳小代入數(shù)據(jù)得三=8：9,選項(xiàng) C 正確由 v=2 兀 iTT 得衛(wèi)丄空，代入數(shù)據(jù)得衛(wèi)二 9：V、托 1A2,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。3. （13 分）（2005 廣東物理已知萬有引力常量 G,地球半徑 R,月球和地球之間的距 離 r,同步衛(wèi)星距地面的高度 h,月球繞地球的運(yùn)轉(zhuǎn)周期 Ti,地球的自轉(zhuǎn)周期 T2, 地球表面的重

45、力加速度 g。某同學(xué)根據(jù)以上條件，提出一種估算地球質(zhì)量M 的方法：同步衛(wèi)星繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，由MmGV=mh|得 M=IT丿4 二2h3GT22請(qǐng)判斷上面的結(jié)果是否正確，并說明理由。如不正確，請(qǐng)給出正確的解法 和結(jié)果。請(qǐng)根據(jù)已知條件再提出兩種估算地球質(zhì)量的方法并解得結(jié)果。3. (13 分)解析:(1)上面結(jié)果是錯(cuò)誤的，地球的半徑 R 在計(jì)算過程中不能忽略。九.2004 年高考題1. (2004 江蘇物理)若人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是A. 衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越大B. 衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小C衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越大D.衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小答案：BD 解析：衛(wèi)星的軌道半徑越大，它的運(yùn)行速度越小，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤 B 正確; 衛(wèi)星的質(zhì)量一定時(shí)，軌道半徑越大，它需要的向心力越小，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 D 正確。正確的解法和結(jié)果是：GM=m(R+h)胃(R + h)223得 M=“(R+h)GT22(2)方法一：對(duì)月球繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)，由Mm2 二Gr=mr l r2I 得M=42r3方法二：在地面重力近似等于萬有引力，由GMm=