2023新課標(biāo)版物理高考第二輪復(fù)習(xí)-專題五萬有引力定律

2023新課標(biāo)版物理高考第二輪復(fù)習(xí)專題五萬有引力定律

高頻考點(diǎn)考點(diǎn)一萬有引力定律基礎(chǔ)開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律的理解。重難開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律的應(yīng)用。綜合動(dòng)力學(xué)和萬有引力定律的綜合等。限時(shí)50分鐘，正答率:/17o基礎(chǔ).（2022全國乙,14,6分）2022年3月,中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的"天宮二號(hào)”空間站上通過天地連線,為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號(hào)”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）A.所受地球引力的大小近似為零B.所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零C.所受地球引力的大小與其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小答案C.（2017課標(biāo)U,19,6分）（多選）如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),P為近日點(diǎn),Q為遠(yuǎn)日點(diǎn),M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn),運(yùn)行的周期為To.若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)M、Q到N的運(yùn)動(dòng)過程中（）海王星.一---'--、、、Q雨+…fA.從P到M所用的時(shí)間等于To/4B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C.從P到Q階段,速率逐漸變小D.從M到N階段，萬有引力對它先做負(fù)功后做正功答案CD3.（2020課標(biāo)1,15,6分）火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/10,半徑約為地球半徑的1/2,則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5答案B4.（2021山東,5,3分）從“玉兔"登月到"祝融"探火,我國星際探測事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，"祝融"火星車的質(zhì)量約為"玉兔"月球車的2倍。在著陸前，"祝融"和"玉兔"都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由著陸平臺(tái)支撐的懸停過程。懸停時(shí)，"祝融"與"玉兔”所受著陸平臺(tái)的作用力大小之比為（）A.9:1 B.9:2 C.36:1 D.72:1答案B5.（2019課標(biāo)n,14,6分）2019年1月，我國嫦娥四號(hào)探測器成功在月球背面軟著陸。在探測器“奔向"月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離,F表示它所受的地球引力，能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是（）答案D重難6.（2022湖南,8,5分）（多選）如圖，火星與地球近似在同一平面內(nèi),繞太陽沿同一方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的軌道半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測者在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)觀測到火星相對于恒星背景由西向東運(yùn)動(dòng)，稱為順行;有時(shí)觀測到火星由東向西運(yùn)動(dòng)，稱為逆行。當(dāng)火星、地球、太陽三者在同一直線上，且太陽和火星位于地球兩側(cè)時(shí)，稱為火星沖日。忽略地球自轉(zhuǎn)，只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）TOC\o"1-5"\h\z恒星背景

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::\\\\ 品/：'「'-二/'* _A.火星的公轉(zhuǎn)周期大約是地球的點(diǎn)倍B.在沖日處,地球上的觀測者觀測到火星的運(yùn)動(dòng)為順行C.在沖日處,地球上的觀測者觀測到火星的運(yùn)動(dòng)為逆行D.在沖日處,火星相對于地球的速度最小答案CD7.（2020課標(biāo)n,15,6分）若一均勻球形星體的密度為p,引力常量為G,則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是（）

答案A8.（2018課標(biāo)n,16,6分）2018年2月，我國500m口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星"J0318+0253”,其自轉(zhuǎn)周期T=5.19ms。假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知引力常量為6.67X10-UN-m2/kg2。以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為（）A.5xl09kg/m3 B.5xl012kg/m3C.5x1015kg/m3 D.5xIO18kg/m3答案C9.（2019課標(biāo)m,15,6分）金星、地球和火星繞太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金＜R地＜R火，由此可以判定（A.a金＞A.a金＞2地＞2火B(yǎng).a火〉a地＞2金C.v地＞丫火＞丫金答案A10.（2021湖北,7,4分）2021年5月，"天問一號(hào)"探測器軟著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步。火星與地球公轉(zhuǎn)軌道近似為圓,兩軌道平面近似重合，且火星與地球公轉(zhuǎn)方向相同?；鹦桥c地球每隔約26個(gè)月相距最近，地球公轉(zhuǎn)周期為12個(gè)月。由以上條件可以近似得出（）A.地球與火星的動(dòng)能之比B.地球與火星的自轉(zhuǎn)周期之比C.地球表面與火星表面重力加速度大小之比D.地球與火星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比答案D11.（2021全國乙,18,6分）科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長軸約為1000AU（太陽到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）A.4xlO4M B.4xlO6MC.4xlO8M D.4xlQiOM答案B12.（2021遼寧,8,6分）侈選）2021年2月,我國首個(gè)火星探測器"天問T"實(shí)現(xiàn)了對火星的環(huán)繞。若已知該探測器在近火星圓軌道與在近地球圓軌道運(yùn)行的速率比和周期比，則可求出火星與地球的（）A.半徑比 B.質(zhì)量比C.自轉(zhuǎn)角速度比 D.公轉(zhuǎn)軌道半徑比答案BD13.（2022山東,6,3分）"羲和號(hào)"是我國首顆太陽探測科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。如圖所示，該衛(wèi)星圍繞地球的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道平面與赤道平面接近垂直。衛(wèi)星每天在相同時(shí)刻、沿相同方向經(jīng)過地球表面A點(diǎn)正上方，恰好繞地球運(yùn)行n圈。已知地球半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球表面重力加速度為g,則"羲和號(hào)"衛(wèi)星軌道距地面高度為（）

答案C答案C14.（2022河南洛陽市級第一次統(tǒng)考）侈選）2021年11月7日18時(shí)51分，航天員翟志剛、王亞平從"天和"核心艙成功出艙并到達(dá)指定作業(yè)點(diǎn)如圖所示。假設(shè)核心艙繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為v,航天員出艙的總時(shí)間為t,已知地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,引力常量為G,則根據(jù)以上信息可以估算出（）A頻密度B.核心艙離地高度C.核心艙的加速度D.核心艙受到地球的萬有引力答案ABC15.（2022安徽馬鞍山二檢）質(zhì)量均為m的兩個(gè)星球A和B,相距為L,它們圍繞著連線中點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。觀測到兩星球的運(yùn)行周期T小于按照雙星模型計(jì)算出的周期To,且/=匕于是有人猜想在A、B連線的中點(diǎn)有一未知天體C,假如猜想正確，則C的質(zhì)量為（）A1-&2 D1+/ r1一/ l+M-A.―rm B.―T-m C.-n-m D.-n-m4k￡ 4d N k’答案A綜合16.(2019課標(biāo)1,21,6分)(多選)在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上,把物體P輕放在彈簧上端,P由靜止向下運(yùn)動(dòng),物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a-x關(guān)系如圖中虛線所示。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍,則()A.M與N的密度相等B.Q的質(zhì)量是P的3倍C.Q下落過程中的最大動(dòng)能是P的4倍D.Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍答案AC17.(2021福建,13,12分)一火星探測器著陸火星之前，需經(jīng)歷動(dòng)力減速、懸停避障兩個(gè)階段。在動(dòng)力減速階段，探測器速度大小由96m/s減小到0,歷時(shí)80s。在懸停避障階段，探測器啟用最大推力為7500N的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)，在距火星表面約百米高度處懸停，尋找著陸點(diǎn)。已知火星半徑約為地球半徑的去火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的白地球表面重力加速度大小取10m/s，探測器在動(dòng)力減速階段的運(yùn)動(dòng)視為豎直向下的勻減速運(yùn)動(dòng)。求：(1)在動(dòng)力減速階段,探測器的加速度大小和下降距離；(2)在懸停避障階段,能借助該變推力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)懸停的探測器的最大質(zhì)量。答案(1)1.2m/s23840m(2)1875kg考點(diǎn)二人造衛(wèi)星與宇宙航行基礎(chǔ)三個(gè)宇宙速度及衛(wèi)星參量的比較等問題。重難衛(wèi)星變軌問題。綜合探月、探火、返回等綜合問題。限時(shí)50分鐘，正答率:/170基礎(chǔ).（2018課標(biāo)印,15,6分）為了探測引力波，"天琴計(jì)劃"預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P,其軌道半徑約為地球半徑的16倍;另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為（）A.2:1 B,4:1 C.8:1 D.16:1答案c.（2021江蘇,3,4分）我國航天人發(fā)揚(yáng)"兩彈一星"精神砥礪前行，從"東方紅T"到"北斗"不斷創(chuàng)造奇跡。第49顆衛(wèi)星的發(fā)射邁出組網(wǎng)的關(guān)鍵一步。該衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道平面與地球赤道平面成一定夾角。該衛(wèi)星（）A.運(yùn)動(dòng)速度大于第一宇宙速度B.運(yùn)動(dòng)速度小于第一宇宙速度C.軌道半徑大于"靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星D.軌道半徑小于"靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星答案B3.（2021海南,4,3分）2021年4月29日,我國在海南文昌用長征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。則該核心艙的（）A.角速度比地球同步衛(wèi)星的小B.周期比地球同步衛(wèi)星的長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小答案C4.（2021浙江1月選考,7,3分）嫦娥五號(hào)探測器是我國首個(gè)實(shí)施月面采樣返回的航天器，由軌道器、返回器、著陸器和上升器等多個(gè)部分組成。為等待月面采集的樣品，軌道器與返回器的組合體環(huán)月做圓周運(yùn)動(dòng)。已知引力常量G=6.67xl0-nN-m2/kg2,地球質(zhì)量mi=6.0xl0^kg月球質(zhì)量012=7.3x1022kg月地距離ri=3.8xioskm月球半徑「2=1.7x103knio當(dāng)軌道器與返回器的組合體在月球表面上方約200km處做環(huán)月勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其環(huán)繞速度約為（）A.16m/s B.l.lxlO2m/sC.1.6xl03m/s D.1.4xl04m/s答案C5.（2021河北,4,4分）“祝融號(hào)"火星車登陸火星之前，"天問一號(hào)"探測器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)火星日。假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星日。已知一個(gè)火星日的時(shí)長約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍,則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）A源BC-3JI答案D6.（2021湖南,7,5分）（多選）2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的白。下列說法正確的是（）2A.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時(shí)的（居）倍B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km/sC.核心艙在軌道上飛行的周期小于24hD.后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后,空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小答案AC.（2021廣東24分）2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站"天和"核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行。若核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知引力常量，由下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑.核心艙的質(zhì)量和繞地周期C.核心艙的繞地角速度和繞地周期D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑答案D.（2020北京,5,3分）我國首次火星探測任務(wù)被命名為"天問一號(hào)"。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%,半徑約為地球半徑的50%,下列說法正確的是（）A.火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B.火星探測器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度答案A.（2021陜西寶雞一模,4）如圖所示，甲、乙為兩顆軌道在同一平面內(nèi)的地球人造衛(wèi)星，其中甲衛(wèi)星的軌道為圓形，乙衛(wèi)星的軌道為橢圓形,M、N分別為橢圓軌道的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn),P點(diǎn)為兩軌道的一個(gè)交點(diǎn),圓形軌道的直徑與橢圓軌道的長軸相等。以下說法正確的是（）甲,網(wǎng)o\nA.衛(wèi)星乙在M點(diǎn)的線速度小于在N點(diǎn)的線速度B.衛(wèi)星甲在P點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星乙在N點(diǎn)的線速度C.衛(wèi)星甲的周期等于衛(wèi)星乙的周期D.衛(wèi)星甲在P點(diǎn)的加速度大于衛(wèi)星乙在P點(diǎn)的加速度答案C重難10.（2021天津,5,5分）2021年5月15日,天問一號(hào)探測器著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步，在火星上首次留下中國人的印跡。天問一號(hào)探測器成功發(fā)射后，順利被火星捕獲,成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星。經(jīng)過軌道調(diào)整，探測器先沿橢圓軌道I運(yùn)行，之后進(jìn)入稱為火星停泊軌道的橢圓軌道口運(yùn)行，如圖所示,兩軌道相切于近火點(diǎn)P,則天問一號(hào)探測器（）A.在軌道n上處于受力平衡狀態(tài)B.在軌道I運(yùn)行周期比在n時(shí)短c.從軌道I進(jìn)入口在p處要加速D.沿軌道I向p飛近時(shí)速度增大答案D11.（2022甘肅一診）從“玉兔"登月到"祝融"探火,我國星際探測事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。"祝融"火星車登陸火星之前，"天問一號(hào)"探測器環(huán)繞火星變軌示意圖如圖所示。已知地球表面的重力加速度為g,火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的白火星的半徑約為地球半徑的白"祝融"火星車的質(zhì)量為m,引力常量為G。則下列說法正確的是（）軌道 、軌二六i軌道a."天問一號(hào)"在圓軌道I上的機(jī)械能大于在橢圓軌道n上的機(jī)械能b."天問一號(hào)"在橢圓軌道n運(yùn)行到p點(diǎn)的速度大于在橢圓軌道m(xù)運(yùn)行到p點(diǎn)的速度C.若軌道I為貼近火星表面的圓軌道，測得"天問一號(hào)"在軌道I運(yùn)動(dòng)的角速度為3,則火星的密度約D."祝融"火星車在火星表面所受的重力約為警12.（2021云南昆明一中七模,5）（多選）如圖所示，一顆衛(wèi)星被發(fā)射到近地軌道上,然后在某一點(diǎn)P點(diǎn)火加速后進(jìn)入橢圓軌道，下列說法正確的是（）A.近地軌道的周期小于橢圓軌道的周期B.衛(wèi)星在橢圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度可能大于第一宇宙速度C.衛(wèi)星在近地軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度大于衛(wèi)星在橢圓軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度D.只需知道近地軌道的周期和引力常量就可估算出地球的平均密度答案ABD13.（2022浙江1月選考,8,3分）“天問一號(hào)"從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點(diǎn)沿地火轉(zhuǎn)移軌道到QA.發(fā)射速度介于7.9km/s與11.2km/s之間B.從P點(diǎn)轉(zhuǎn)移到Q點(diǎn)的時(shí)間小于6個(gè)月C.在環(huán)繞火星的停泊軌道運(yùn)行的周期比在調(diào)相軌道上小D.在地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度均大于地球繞太陽的速度答案C14.（2021浙江6月選考,10,3分）空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生變化?？臻g站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對軌道進(jìn)行修正.圖中給出了國際空間站在2020.02-2020.08期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線，則空間站（）A.繞地運(yùn)行速度約為2.0km/sB.繞地運(yùn)行速度約為8.0km/sC.在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒D.在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒答案D15.（2021北京,6,3分）2021年5月，"天問一號(hào)"探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第Y首次探測火星就實(shí)現(xiàn)"繞、落、巡”三項(xiàng)任務(wù)的國家?！疤靻栆惶?hào)"在火星停泊軌道運(yùn)行時(shí)，近火點(diǎn)距離火星表面2.8x102km、遠(yuǎn)火點(diǎn)距離火星表面5.9x105km,則"天問一號(hào)"（）A.在近火點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小B.在近火點(diǎn)的運(yùn)行速度比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小C.在近火點(diǎn)的機(jī)械能比遠(yuǎn)火點(diǎn)的小D.在近火點(diǎn)通過減速可實(shí)現(xiàn)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng)答案D16.（2020山東,7,3分）我國將在今年擇機(jī)執(zhí)行"天問一號(hào)"火星探測任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長為to、速度由V0減速到零的過程。已知火星的質(zhì)量約為地球的0。倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g,忽略火星大氣阻力。若該減速過程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為（）A.m僅.4礦為 B.m僅.4g+F）C.m（0.2gT） D.m（0.2g+為答案B17.（2022江蘇淮安期中,6）回收嫦娥五號(hào)返回器采用了“太空水漂"技術(shù)。先讓返回器高速進(jìn)入大氣層,再借助大氣提供的升力躍出大氣層，然后再扎入大氣層，返回地面。如圖為其示意圖，虛線大圓為大氣層的邊界，已知地球半徑為R,d點(diǎn)到地/匕的距離為r,地球表面重力加速度為go下列說法正確的是（）A.返回器從a到b運(yùn)動(dòng)過程中處于完全失重狀態(tài)B.返回器從b到d點(diǎn)的過程機(jī)械能一直減小C.返回器運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)的加速度為啰D.返回器在c點(diǎn)和e點(diǎn)的速度相同答案C易混易錯(cuò)1.衛(wèi)星速度、發(fā)射速度、宇宙速度1（2022山西呂梁一模）（多選）2021年6月17日，神舟十二號(hào)載人飛船成功與天和核心艙對接,3名航天員順利進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進(jìn)入自己的空間站?？臻g站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行周期約為L5h,則下列說法正確的是（）A.神舟十二號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B.空間站繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行速度小于7.9km/sC.宇航員站在天和核心艙地板上時(shí)對地板的壓力等于零D.神舟十二號(hào)可以通過先進(jìn)入天和核心艙運(yùn)行軌道，再從后面加速以實(shí)現(xiàn)與天和核心艙對接答案BC2.萬有引力和重力的關(guān)系|（2021山東濟(jì)南模擬）航天員在某星球上為了探測其自轉(zhuǎn)周期做了如下實(shí)驗(yàn)：在該星球兩極點(diǎn)，用彈簧測力計(jì)測得質(zhì)量為m的祛碼所受重力為F,在赤道測得該祛碼所受重力為F'o他還發(fā)現(xiàn)探測器繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,假設(shè)該星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體，則其自轉(zhuǎn)周期為（）答案D3.同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星與地面上的物體1（2021四川巴中模擬）2020年6月23日，北斗三號(hào)系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星即“收官之星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，這是一顆地球同步衛(wèi)星。若該衛(wèi)星先在近地圓軌道上運(yùn)行，線速度為VI、周期為T1、加速度為ai；經(jīng)轉(zhuǎn)移軌道變到地球同步軌道，在同步軌道上運(yùn)行的線速度為V2、周期為12、加速度為a2；衛(wèi)星發(fā)射前在發(fā)射架上跟隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為V3、周期為T3、向心加速度為a3地球表面的重力加速度為g,下列說法正確的是（）A.T1<T2<T3 B.Vi>V2>V3C.a2>ai>a3 D.a3=g答案B4.比較圓軌道衛(wèi)星與橢圓軌道衛(wèi)星的速度|（2020河南鄭州二測,4）宇宙中有一孤立星系，中心天體周圍有三顆行星，如圖所示。中心天體質(zhì)量遠(yuǎn)大于行星質(zhì)量,不考慮行星之間的萬有引力，三顆行星的運(yùn)行軌道中，有兩個(gè)為圓軌道，半徑分別為他臼,一個(gè)為橢圓軌道，半長軸為a,a=r3。在似時(shí)間內(nèi)，行星口、行星HI與中心天體連線掃過的面積分別為S2、S3；行星I的速率為VI、行星II在B點(diǎn)的速率為V2B、行星n在E點(diǎn)的速率為V2E、行星田的速率為V3,下列說法正確的是（）A.S2=S3B行星n與行星m的運(yùn)行周期相等g行星n與行星in在p點(diǎn)時(shí)的向心加速度大小相等D.V3<V1<V2E<V2B答案B題型模板題型一同步衛(wèi)星模型模型特征:1.運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:同步衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,其軌道平面與赤道共面，且軌道距地面的高度是一定的。2.動(dòng)力學(xué)特征:同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力..（2020天津25分）北斗問天，國之夙愿。我國：I??三號(hào)系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星,其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星（）A.周期大 B.線速度大 C.角速度大 D.加速度大答案A.（2016課標(biāo)1,17,6分）利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通信。目前,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為（）A.lhB.4hC.8hD.16h答案B變式題型題型特征:近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星及赤道上物體的比較。.變式|（2021天津東麗三模,4）有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星:a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng);b在地球的近地圓軌道上正常運(yùn)行;c是地球同步衛(wèi)星;d是高空探測衛(wèi)星。各衛(wèi)星排列位置如圖,則下列說法正確的是（）A.a的向心加速度大于b的向心加速度B.四顆衛(wèi)星的線速度大小關(guān)系是:Va>Vb>Vc>VdC.在相同時(shí)間內(nèi)d轉(zhuǎn)過的弧長最長D.d的運(yùn)動(dòng)周期可能是30h答案D4.變式|（2021浙江樂清期末,7）已知地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小為vi,向心加速度大小為近地衛(wèi)星速度大小為V2,向心加速度大小為a2,地球同步衛(wèi)星線速度大小為V3,向心加速度大小為a3,設(shè)近地衛(wèi)星距地面高度不計(jì)，地球同步衛(wèi)星距地面高度約為地球半徑的6倍,則以下結(jié)論正確的是（）a2=Zb.hi=± D.里二V31 V3V7 a27' a，349答案c實(shí)踐應(yīng)用5.（2015山東理綜,15,6分）如圖，拉格朗日點(diǎn)Li位于地球和月球連線上，處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下,可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)Li建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以ai、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是（）地球地球B.a2>ai>a3D.a3>a2>aiB.a2>ai>a3D.a3>a2>aiA.a2>a3>aiC.a3>ai>a2答案D題型二雙星模型模型特征:雙星模型的動(dòng)力學(xué)規(guī)律:①各自所需的向心力由彼此間的萬有引力相互提供，即智詈=mw：n,用詈=m23介2。②兩顆星的周期及角速度都相同，即T1=T2,31=32。③兩顆星的軌道半徑與它們之間的距離關(guān)系為:ri+「2=L。④兩顆星到軌道圓心的距離出「2與星體質(zhì)量成反比即ri_rn2「2四°1.（2018課標(biāo)1,20,6分）侈選）2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km,繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈。將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體,由這些數(shù)據(jù)、引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星（）A.質(zhì)量之積 B.質(zhì)量之和C.速率之和 D.各自的自轉(zhuǎn)角速度答案BC2.（2022山東煙臺(tái)期中,15）兩個(gè)靠得很近的天體繞著它們連線上的一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成穩(wěn)定的雙星系統(tǒng)，雙星系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其軌道平面存在著一些特殊的點(diǎn)，在這些點(diǎn)處，質(zhì)量極小的物體（例如人造衛(wèi)星）可以與兩星體保持相對靜止，這樣的點(diǎn)被稱為“拉格朗日點(diǎn)"。一般一個(gè)雙星系統(tǒng)有五個(gè)拉格朗日點(diǎn)。如圖所示,一雙星系統(tǒng)由質(zhì)量為M的天體A和質(zhì)量為m的天體B構(gòu)成,它們共同繞連線上的。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在天體A和天體B的連線之間有一個(gè)拉格朗日點(diǎn)P,已知雙星間的距離為L,引力常量為G.Q）求天體A做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度及半徑；（2）若P點(diǎn)與天體A的距離為r=|L,求M與m之比。?、

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、、、 答案⑴.恒乒^-L（2）104:193.(2022福建廈門期中,14)宇宙空間有兩顆相距較遠(yuǎn)、中心距離為d的星球A和星球B。在星球A上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上才巴物體P輕放在彈簧上端，如圖⑶所示,P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，其加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖(b)中實(shí)線所示。在星球B上用完全相同的彈簧和物體P完成同樣的過程，其a-x關(guān)系如圖(b)中虛線所示。已知兩星球密度相等。星球A的質(zhì)量為m。,引力常量為G。假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。(1)求星球A和星球B的表面重力加速度的比值；(2)若將星球A看成是以星球B為中心天體的一顆衛(wèi)星,求星球A的運(yùn)行周期Ti；(3)若將星球A和星球B看成是遠(yuǎn)離其他星球的雙星模型，這樣算得的兩星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T2.求此情形中的周期T2與第(2)問中的周期Ti的比值。圖(a) 圖(b)答案(叫(2)nd需⑶竽變式題型題型特征:變式1：等質(zhì)量三星系統(tǒng)。變式2:不等質(zhì)量三星系統(tǒng)。4.變式1|(2021河北衡水模擬,4)宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)。其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為M的星體位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，任意兩顆星的距離均為R,并繞其中心0做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如果忽略其他星體對它們的引力作用，引力常量為G,以下對該三星系統(tǒng)的說法中正確的是()Q

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O- 七A.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為3楞B.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)C.若距離R和每顆星的質(zhì)量M都變?yōu)樵瓉淼?倍,則角速度變?yōu)樵瓉淼?倍D.若距離R和每顆星的質(zhì)量M都變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度大〃不變答案D5.變式2|(2015安徽理綜,24,20分)由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對它們的作用,存在著一種運(yùn)動(dòng)形式:三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心0在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)(圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況)。若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為m,三角形的邊長為a,求：(1)A星體所受合力大小Fa；(2)B星體所受合力大小Fb；(3)C星體的軌道半徑Rc；(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期To實(shí)踐應(yīng)用6.(2021山東芻睇期中,16)如圖，質(zhì)量分別為m和M的兩個(gè)星球A、B在引力作用下都繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球A和B兩者中心之間的距離為L。已知A、B的中心和O三點(diǎn)始終共線,A和B分別在O的兩側(cè)。引力常量為G。(1)求A、O之間的距離；(2)兩星球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T；(3)在地月系統(tǒng)中，若忽略其他星球的影響，可以將月球和地球看成上述星球A和B月球繞其軌道中心運(yùn)行的周期記為Ti,但在近似處理問題時(shí)，常常認(rèn)為月球是繞地/心做圓周運(yùn)動(dòng)的，這樣算得的運(yùn)行周期記為T2.已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98x1024kg和7.35x1022kg。求丁2與七兩者二次方之比(結(jié)果保留3位小數(shù))。A-+…M答案⑴燃;L(2)2n忌］⑶1.012情境應(yīng)用

簡單熟悉.物理科技1(2022陜西西安西工大附中第七次適應(yīng)練)衛(wèi)星電話信號(hào)需要通過地球同步衛(wèi)星傳送。如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通話，則從你發(fā)出信號(hào)至對方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于(可能用到的數(shù)據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3.8x105km,運(yùn)行周期約為27天,地球半徑約為6400km,無線電信號(hào)的傳播速度為3x108m/s)()A.0.1s B.0.25sC.0.5s D.ls答案B.物理科技|（2022吉林松原聯(lián)考）2021年2月,我國首個(gè)火星探測器"天問一號(hào)"實(shí)現(xiàn)了對火星的環(huán)繞。若"天問一號(hào)"繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v,周期為T,引力常量為G則火星的質(zhì)量為（）a"B霽2nG嚕2nGD.史4ttG答案A.物理科技1（2022貴州新高考聯(lián)盟第一次測試）"神舟八號(hào)"與"天宮一號(hào)"成功實(shí)現(xiàn)了對接。對接前，它們在離地面三百多千米的同一軌道上一前一后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.它們的運(yùn)行速度相同B.它們的加速度小于9.8m/s2C.運(yùn)行的周期可能大于24小時(shí)D.若神舟八號(hào)點(diǎn)火加速，即可與天宮一號(hào)實(shí)現(xiàn)對接答案B4.物理科技|（2022安徽合肥第一次質(zhì)檢）（多選）2021年10月16日,神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射取得圓滿成功，順利將翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員送入太空。航天員進(jìn)駐天和核心艙，開啟了為期半年的在軌駐留,將開展機(jī)械臂操作、出艙活動(dòng)、艙段轉(zhuǎn)移等工作,進(jìn)一步驗(yàn)證航天員長期在軌駐留、再生生保等一系列關(guān)鍵技術(shù)。天和核心艙距離地面的高度約400km,繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似為圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周約1.5h。已知引力常量為6.67x10-11Nm2/kg2,地球半徑約6400km。根據(jù)以上信息可估算出（）A.地球的質(zhì)量B.核心艙的運(yùn)行速度C.核心艙所受地球的引力

D.核心艙所處位置的重力加速度答案ABD5.自然現(xiàn)象|（2022甘肅武威涼州質(zhì)檢）2021年,某雜志上的一篇文章中描述了一顆質(zhì)量達(dá)到木星級別的氣態(tài)行星，繞銀河系內(nèi)的一顆白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,若該白矮星的質(zhì)量約為太陽的一半，氣態(tài)行星繞白矮星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為3ro取1年=3.14x107S,n=2.5,tt=3.14,則可估算出該氣態(tài)行星繞白矮星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度約為（）A.8xIO8rad/s B.8xIO6rad/sC.3xIO8rad/s D.3x106rad/s答案C復(fù)雜熟悉6物理科技1（2022貴州貴陽五校聯(lián)考）侈選）2021年5月15日，中國首次火星探測任務(wù)"天問T"探測器的著陸巡視器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)成功著陸，在火星上首次留下中國印跡,邁出了中國星際探測征程的重要一步。"天問一號(hào)"探測器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)射到火星，地球軌道和火星軌道近似看成圓形軌道，霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)在近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)P分別與地球軌道、火星軌道相切的橢圓軌道（如圖所示），在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后"天向一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著"天問一號(hào)沿著這個(gè)軌道運(yùn)行直至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。已知引力常量為G,太陽質(zhì)量為m,地球軌道和火星軌道半徑分別為r和R,地球、火星、"天向一號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。若只考慮太陽對“天問一號(hào)”的作用力，下列說法正確的是（）ft火軌星道球道地M太陽ft火軌星道球道地M太陽.47曼移道霍轉(zhuǎn)軌A.兩次點(diǎn)火噴射方向都與速度方向相反B."天問一號(hào)”運(yùn)行中，在霍曼轉(zhuǎn)移軌道上P點(diǎn)的加速度比在火星軌道上P點(diǎn)的加速度小C.兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間間隔為矗D."天問一號(hào)"在地球軌道上的角速度