2017年高考物理-万有引力定律(讲)-专题练习及答案解析
2017年高考物理专题练习 万有引力定律（讲）
1．（多选）【2016·海南卷】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，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
2．【2015·海南·6】若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一
物体，它们在水平方向运动的距离之比为27倍，地球的半径为R ，由此可知，该行星的半径为（ ） A ．
1
R 2
B ．
7R 2
C ．2R D
3．设地球自转周期为T ，质量为M 。引力常量为G 。假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R 。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为（ ） A ．2
223GMT GMT 4πR -
B ．2
223GMT GMT 4πR +
C ．223
2
GMT 4πR GMT -
D ．223
2
GMT 4πR GMT +
4．据报道，2016年2月18日嫦娥三号着陆器玉兔号成功自主“醒来”，嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建院士介绍说，自2013年12月14日月面软着陆以来，中国嫦娥三号月球探测器创造了全世界在月工作最长记录。假如月球车在月球表面以初速度0v 竖直上抛出一个小球，经时间t 后小球回到出发点，已知月球的半径为R ，引力常量为G ，下列说法正确的是（ ） A ．月球表面的重力加速度为0
v t
B ．月球的质量为2
0v R Gt
C
D
5．（多选）如图所示，ABCD 为菱形的四个顶点，O 为其中心，AC 两点各固定有一个质量为M 的球体，球心分别与AC 两点重合，将一个质量为m 的小球从B 点由静止释放，只考虑M 对m 的引力作用，以下说法正确的有（ ）
A ．m 将在BD 之间往复运动
B ．从B 到O 的过程当中，做匀加速运动
C ．从B 到O 的过程当中，左侧的M 对m 的引力越来越小
D ．m 在整个运动过程中有三个位置所受合力的功率为零
6．2015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。如果将某个双黑洞系统简化为如图所示的圆周运动模型，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（ ）
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
7．太阳系中某行星运行的轨道半径为0R ，周期为0T ，单天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔0t 时间发生一次最大的偏离（行星仍然近似做匀速圆周运动）。天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R 和周期T 是（认为未知行星近似做匀速圆周运动）（ ）
A ．2
00
t T t T =-
B
．R R =C ．0
000
t T T t T =
-
D
．R R = 8．已知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 ，要使该星球赤道上的物体“飘”起来，该星球的自转周期要变为（ ） A ．
a T g
B
C
D
9．【2016·天津卷】我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“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
10．【2015·福建·14】如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为1r 、2r ，线速度大小分别为1v 、2v 则（ ）
A
．
12v v = B
．
12v v = C ．21221
v r ()v r = D ．
21122
v r ()v r = 11．【2014·天津·3】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 B ．线速度变大
D．角速度变大
12．我国最新研制的“长征六号”运载火箭与2015年9月20日发射，成功将20颗微小人造卫星送入预定轨道，缔造了我国“一箭多星”的发射记录；已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，假设某颗质量为m的卫星运行在轨道半径为地球半径n倍的圆形轨道上，则（）
A．该卫星运行时的向心力大小为mg n
B．该卫星运行时的向心加速度大小是地球表面重力加速度大小的1 n
C
D
13．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Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示。关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）
A．在轨道Ⅱ上经过A的速度大于经过B的速度
B．在轨道Ⅱ上经过A的动能大于在轨道Ⅰ上经过A的动能
C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
14．如图所示，A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星，运行方向相同，A为地球同步卫星，A、B卫星的轨道半径的比值为k，地球自转周期为
T，某时刻A、B两卫星距离达到最近，从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为（）
A
B
C
D
15．经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间。已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里。假设两行星
均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较（）
A．“神舟星”的轨道半径大
B．“神舟星”的公转周期大
C．“神舟星”的加速度大
D．“神舟星”受到的向心力大
16．（多选）假设若干年后，由于地球的变化，地球半径变小，但地球质量不变，地球的自转周期不变，则相对于现在（）
A．地球表面的重力加速度变大
B．发射一颗卫星需要的最小发射速度变大
C．地球同步卫星距离地球表面的高度变大
D．地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度变大
2017年高考物理专题练习
万有引力定律（讲）
答案
1．AD
2．C
3．A
4．C
5．AD
6．C
7．C
8．C
9．C
10．A
11．A
12．D
13．C
14．C
15．C
16．ABC
2017年高考物理专题练习 万有引力定律（讲）
解 析
1． 【答案】AD
2． 【答案】C
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，即0x v t =，在竖直方向上做自由落体运动，即21
h gt 2
=，
所以x v =g 7g 4=行地，根据公式2
Mm G mg R ＝可得2
GM
g R =
，故
22
M g R 7M g 4R ==行
行行地地地，解得R 2R =行，故C 正确。 3． 【答案】A
【解析】假设物体质量为m ，物体在南极受到的支持力为N 1，则CD DE AB BC 2
(x x )(x x )
a 3.25m/s 4T
+-+==；假设物体在赤道受到的支持力为N 2，则BD
C x v 1.79m/s 2T
=
=；联立可得a gsin gcos =θ-μθ，故选A ． 【方法技巧】本题主要是万有引力定律，要考虑地球的自转，即找到在地面上物体所地球自转所需向心力的来源 4． 【答案】
C
5． 【答案】AD
【解析】设A ．C 两球间距为2L ，AB 与AC 夹角为α，小球沿BD 运动，与A ．C 两球距离相等，万有引力相等。M 与m 间距L
r c o s
=
α，万有引力02Mm F G r =，A ．C 两球对m 的合力
202
2GMm
F 2F sin sin cos L
=α=
?α?α，m 在BO 之间运动时，M 与m 间距离减小，万有引力0F 增大，故C 错误；万有引力的合力F 沿BO 方向，α角减小，F 为变力，m 做变加速运动，故B 错误；m 在BO 之间运动时，合力做正功，m 加速，B ．D 关于O 点对称，m 在OD 之间运动时，合力做负功，m 减速，运动到D 点速度减小到零，此后在合力作用下沿DO 加速运动，在OB 间减速运动，运动到B 点速度减小到零，然后重复上述运动过程，故A
正确；合力功率，m
在B ．D 两点速度为零，则合力功率为零，在O 点合力为零，合力功率也为零，故D 正确。
6． 【答案】C
Fv P =
7．
【答案】C
8．
【错因】没有掌握物体“飘”起来时的条件。
9．
【答案】C
10．
【答案】A
【解析】由题意知，两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据α，得：β，所以v 船相对板，
故A 正确，B ．C ．D 错误。
【名师点睛】本题主要是公式，卫星绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力α，由此得到线速度与轨道半径的关系 11． 【答案】A
【应试技巧】对单选题，若可以直接确定正确选项时，则无需再对其他选项进行分析，以节省答题时间； 12． 【答案】D
【解析】在地面，重力等于万有引力，故有：
2Mm mg G R =；对卫星，万有引力提供向心力，故有：2
Mm F G r
=向；其中：r=nR ；联立解得：2
mg
F n
=向故A 错误；对卫星，万有引力提供向心力，故有：2Mm G ma?r =，联立解得：2g a n = 故B 错误；对卫星，万有引力提供向心力，故有：2
2Mm v G m r r
=
，解得v ==故C 错误；对卫星万有引力提供向心力，故有：2
2Mm v G m r r
= ；第一宇宙速度是近地卫星的速度，故有：
212v Mm
G m
R R =
，联立解得：1v v = ，故D 正确；故选D ． 【名师点睛】本题以我国“一箭多星的新纪录”为背景，考查了人造卫星的相关知识，关键是明确卫星的动力学原理，根据牛顿第二定律列式分析，不难。 13． 【答案】C
【名师点睛】解决本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。
14． 【答案】C
【名师点睛】星A ．B 绕地球做匀速圆周运动，由开普勒第三定律得出半径与周期的关系，当卫星B 转过的角度与卫星A 转过的角度之差等于π时，卫星相距最远，注意只有围绕同一个中心天体运动才可以使用开普勒第三定律，难度不大，属于基础题。 15．
【解析】从题中可知神舟星的线速度大，根据公式2
2Mm v G m r r
=解得v =
越小，所以神舟星的轨道半径小，A 错误；根据公式222Mm 4G m r r T π=可得T 2=公转周期越小，故神舟星”的公转周期较小，B 错误；根据公式2Mm G ma r =可得GM
a r =，轨道半径越小，向心加速度越大，故神舟星的加速度大，C 正确；根据公式2Mm
F G r
=，由于不知道两颗星的质量关系，所
以无法判断向心力大小，D 错误；
【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
222
22Mm v 4G m m r m r ma r r T
π==ω==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
16．
【错因】没能理解地球变化对万有引力的影响，也就不会选择恰当的公式来分析解决问题。
高三物理一轮复习专题5万有引力定律(含高考真题)
专题5 万有引力定律 1.（15江苏卷）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为 1 20 ，该中心恒星与太阳的质量比约为 A ． 1 10 B ．1 C ．5 D ．10 答案：B 解析：根据2224T r m r GMm π?=，得2 3 24GT r M π=， 所以 14 365201)()(23251351=?=?=）（）（地地日恒T T r r M M . 2.（15北京卷）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 A.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 C ．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 答案：D 解析：根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题.再由地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周期”能够非常快的判断出，地球的轨道 “低”，因此线速度大、周期小、角速度大.最后利用万有引力公式a=2 R GM ,得出地球的 加速度大. 因此为D 选项. 3.（15福建卷）如图，若两颗人造卫星a 和b 均绕地球做匀速圆周运动，a 、b 到地心O 的距离分别为r 1、r 2, 线速度大小分别为v 1 、 v 2.则 （ ） 12. v A v = 12B.v v = 21221C. ()v r v r = 21122 C.()v r v r =
2018高三期中物理压轴题答案
2016-2018北京海淀区高三期中物理易错题汇编 1.如图所示为某种弹射装置的示意图，该装置由三部分组成，传送带左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连 接着质量M=6.0kg的物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带的皮带轮逆时针匀速转动，使传送带上表面以u=2.0m/s匀速运动．传送带的右边是一半径R=1.25m位于竖直平面内的光滑1/4圆弧轨道．质量m=2.0kg的物块B从1/4圆弧的最高处由静止释放．已知物块B与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，传送带两轴之间的距离l=4.5m．设物块A、B之间发生的是正对弹性碰撞，第一次碰撞前，物块A静止．取g=10m/s2．求： （1）物块B滑到1/4圆弧的最低点C时对轨道的压力． （2）物块B与物块A第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能． （3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，求物块B经第一次与物块A后在传送带碰撞上运动的总时间． 2.我国高速铁路使用的和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．某列动车组 由8节车厢组成，其中车头第1节、车中第5节为动车，其余为拖车，假设每节动车和拖车的质量均为m=2×104kg，每节动车提供的最大功率P=600kW． （1）假设行驶过程中每节车厢所受阻力f大小均为车厢重力的0.01倍，若该动车组从静止以加速度a=0.5m/s2加速行驶． 1求此过程中，第5节和第6节车厢间作用力大小． 2以此加速度行驶时所能持续的时间． （2）若行驶过程中动车组所受阻力与速度成正比，两节动车带6节拖车的动车组所能达到的最大速度为v1．为提高动车组速度，现将动车组改为4节动车带4节拖车，则动车组所能达到的最大速度为v2，求v1与v2的比值． 3.暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图所示，该游艺机顶上有一个半径为 4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图所示．“摇头飞椅”高O1O2= 5.8m，绳长5m．小明挑 选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg．小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周
2017年全国统一高考物理试卷(新课标1)
2017年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ） 一、选择题：本大题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项是符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分．有选错的得0分． 1．（3分）将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（） A．30kg?m/s B．5.7×102kg?m/s C．6.0×102kg?m/s D．6.3×102kg?m/s 2．（3分）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）．速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网；其原因是（） A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 3．（3分）如图，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里．三个带正电的微粒a，b，c电荷量相等，质量分别为m a，m b，m c．已知在该区域内，a在纸面内做匀速圆周运动，b在纸面内向右做匀速直线运动，c在纸面内向左做匀速直线运动．下列选项正确的是（） A．m a＞m b＞m c B．m b＞m a＞m c C．m c＞m a＞m b D．m c＞m b＞m a 4．（3分）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电， 氘核聚变反应方程是：H+H→He+n，已知H的质量为2.0136u，He
2017年高考北京理综试题及答案解析(物理)
2017年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷） 理科综合能力测试（物理） 第一部分（选择题共48分） （13）【2017年北京，13，6分】以下关于热运动的说法正确的是（） （A）水流速度越大，水分子的热运动越剧烈（B）水凝结成冰后，水分子的热运动停止 （C）水的温度越高，水分子的热运动越剧烈（D）水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C 【解析】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误； 水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法正确，故选C。 【点评】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。 （14）【2017年北京，14，6分】如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。 如果光束b是蓝光，则光束a可能是（） （A）红光（B）黄光（C）绿光（D）紫光 【答案】D 【解析】根据题意作出完整光路图，如图所示，光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对光的折射率较大，因此光的频率应高于光，故选D。 【点评】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角越大 ， 棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大。 （15）【2017年北京，15，6分】某弹簧振子沿x轴的简谐振动图像如图所示，下列描述正确的是（） （A）t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 （B）t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 （C）t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 （D）t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【解析】在和时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大 ，方向指向平衡位置， A正确，C错误；在和时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，B、D 错误，故选A。 【点评】根据振动图像判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，上坡段质点向上振动，下坡段质点向下振动。 （16）【2017年北京，16，6分】如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为，电流表、电 压表均为理想电表。下列说法正确的是（） （A）原线圈的输入功率为（B）电流表的读数为 （C）电压表的读数为（D）副线圈输出交流电的周期为 【答案】B 【解析】电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝 数成正比，可知副线圈两端电压有效值为，C错误；流过电阻的电流为，可知负载消耗的公 率为，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为，A错误；由可知，电流表的读数为，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，，周期，D错误，故选B。【点评】理想变压器原副线圈两端电压、电流、功率与匝数的关系需注意因果关系，电压由原线圈决定副线圈，电流与功率则由副线圈决定原线圈。 （17）【2017年北京，17，6分】利用引力常量和下列某一组数据，不能 ．．计算出地球质量的是（）（A）地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转） （B）人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 （C）月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 （D）地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 【答案】D
高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析
高考物理万有引力定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 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=12 gt 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=2 Mm G R 所以该星球的质量为：M=2 gR 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： 2 2Mm v G m R R = 重力等于万有引力，即mg=2Mm G R ， 解得该星球的第一宇宙速度为：v = = 2．一颗在赤道平面内飞行的人造地球卫星，其轨道半径为3R ．已知R 为地球半径，地球表面处重力加速度为ｇ． （1）求该卫星的运行周期． （2）若卫星在运动方向与地球自转方向相同，且卫星角速度大于地球自转的角速度ω0．某时刻该卫星出现在赤道上某建筑物的正上方，问：至少经过多长时间，它会再一次出现在该建筑物的正上方？
专题6.3 万有引力定律
第六章 万有引力与航天 第3节 万有引力定律 一、月–地检验 1．检验目的：月地间的引力与物体和地球间的引力是否为同一种性质的力，是否遵从_______规律。 2．检验方法：由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，则在月球轨道上的物体受到的引力是它在地球表面的引力的_______。根据____________，物体在月球轨道上运动的加速度应该是它在地球表面附近下落时的加速度的_______。根据已知r 月、T 月、地球表面的重力加速度g ，计算对比两个加速度，分析验证两个力是否为同一性质的力。 3．结论：地面物体所受地球的引力、月球所受地球的引力、太阳与行星间的引力，遵从_____的规律。 二、万有引力定律 1．内容：自然界中____________都相互吸引，引力的大小F 与物体的质量m 1和m 2的乘积成_____，与它们之间距离r 的平方成______。 2．公式：F =_________，式中质量的单位用kg ，距离的单位用m ，力的单位用N ，G 是比例系数，叫做引力常量，G =_____________。 3．引力常量 万有引力定律公式中的G 为引力常量，它是一个与任何物体的性质都无关的普适常量，由英国物理学家_________利用扭秤测定出来。 平方反比 13600 牛顿第二定律 1 3600 相同 任何两个物体 正比 反比 2 GMm r 6.67×10–11 N·m 2/kg 2 卡文迪许
一、对万有引力定律的理解 性质 内容 普遍性 万有引力不仅存在于星球间，任何客观存在的有质量物体之间都存在这种相互吸引的力 相互性 两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上 宏观性 通常情况下万有引力极小，只有在质量巨大的天体间或天体与附近物体间，才有实际物理意义 在微观世界里，粒子间的万有引力可以忽略不计 特殊性 两物体间的万有引力只与它们本身的质量和它们之间的距离有关，与周围有无其他物体无关 【例题1】关于万有引力定律及其表达式F =12 2 r ，下列说法中正确的是 A ．对于不同物体，G 取值不同 B ．G 是引力常量，由实验测得 C ．两个物体彼此所受的万有引力方向相同 D ．两个物体间的万有引力是一对平衡力 参考答案：B 二、万有引力定律公式的适用条件 万有引力定律公式适用于计算质点间相互作用的引力大小，r 为两质点间的距离，常见情况如下： 1．两个质量分布均匀的球体间的万有引力，其中r 是两球心间的距离； 2．一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力，其中r 为球心与质点间的距离； 3．两个物体间的距离远大于物体本身的线度，其中r 为两物体质心间的距离。学科&网 注意：物理公式与数学方程不是一回事，物理公式必须考虑成立条件和物理意义，如对F = 12 2 Gm m r ，当r →0时，从数学角度看F →∞，从物理角度看两物体间距离非常小时，不能被看成质点，公式不成立。 【例题2】关于万有引力定律公式F= 12 2 Gm m r ，以下说法中正确的是 A ．公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体 B ．当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大 C ．两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D ．公式中引力常量G 的值是牛顿规定的
高考物理压轴大题
压轴大题的解题策略与备考策略 2008年高考，江苏省将采用新的高考模式，物理等学科作为学科水平测试科目，不再按百分制记分而代之以等级记成绩，把满分为120分的高考原始成绩转化为A、B、C、D等4个等级，A、B两级分别占考生总人数的前20%和20%～50%。在A、B两级中又细 化为A和B，如A，就是占考生总人数的前5%的考生。没有B级，就不能报本科，没有A级，就很难考上重点大学，而要考上名牌大学，如清华、北大、南大等，可能要A了。所以表面看起来，虽然物理等学科不按百分制记分了，似乎它对高考的作用减弱了，其实那是近视的看法，物理等学科虽然没有决定权但有否决权。 不论百分制记分还是等级记成绩，都要把题目做对才能有好成绩。要把题目做对、做好，就要研究高考命题趋势和解题策略，本文研究的是压轴大题的高考命题的趋势及压轴大题的解题策略与备考策略。因为压轴大题占分多，难度大，对于进入B级以及区分A级B级至关重要，而什么是压轴题？查现代汉语词典，有[压轴戏]词条，解释是：压轴子的戏曲节目，比喻令人注目的、最后出现的事件。有[压轴子]词条，解释是：①把某一出戏排做一次戏曲演出中的倒数第二个节目（最后的一出戏叫大轴子）。②一次演出的戏曲节目中排在倒数第二的一出戏。本文把一套高考试卷的最后一题和倒数第二题作为压轴大题研究。 根据笔者多年对高考的实践与研究认为，因为要在很短的时间内考查考生高中物理所学的很多知识和物理学科能力，压轴大题命题的角度常常从物理学科的综合着手。在知识方面，综合题常常是：或者力学综合题，或者电磁学综合题。 力学综合题的解法常用的有三个，一个是用牛顿运动定律和运动学公式解，另一个是用动能定理和机械能守恒解，第三个是用动量定理和动量守恒解，由于新课程高考把动量的内容作为选修和选考内容，所以用动量定理和动量守恒解的题目今年将会回避而不会出现在压轴大题中。在前两种解法中，前者只适用于匀变速直线运动，后者不仅适用于匀变速直线运动，也适用于非匀变速直线运动。 电磁学综合题高考的热点有两个，一个是带电粒子在电场或磁场或电磁场中的运动，一个是电磁感应。带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，在磁
2017年高考全国1卷物理试题(含答案)
2017年普通高等學校招生全國統一考試 理科綜合能力測試 二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出の四個選項中，第14~17題只有一項符 合題目要求，第18~21題有多項符合題目要求。全部選對の得6分，選對但不全の得3分，有選錯の得0分。 14．將質量為1.00kg の模型火箭點火升空，50g 燃燒の燃氣以大小為600 m/s の速度從火箭噴口在很短時間 內噴出。在燃氣噴出後の瞬間，火箭の動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略） A ．30kg m/s ? B ．5.7×102kg m/s ? C ．6.0×102kg m/s ? D ．6.3×102kg m/s ? 15．發球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同の乒乓球（忽略空氣の影響）。速度較大の球越 過球網，速度較小の球沒有越過球網，其原因是 A ．速度較小の球下降相同距離所用の時間較多 B ．速度較小の球在下降相同距離時在豎直方向上の速度較大 C ．速度較大の球通過同一水平距離所用の時間較少 D ．速度較大の球在相同時間間隔內下降の距離較大 16．如圖，空間某區域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直於紙面 向裏，三個帶正電の微粒a ，b ，c 電荷量相等，質量分別為m a ，m b ，m c ，已知在該區域內，a 在紙面內做勻速圓周運動，b 在紙面內向右做勻速直線運動，c 在紙面內向左做勻速直線運動。下列選項正確の是 A ．a b c m m m >> B ．b a c m m m >> C ．a c b m m m >> D ．c b a m m m >> 17．大科學工程“人造太陽”主要是將氚核聚變反應釋放の能量用來發電，氚核聚變反應方程是 2 2311 120H H He n ++→，已知21H の質量為2.0136u ，32He の質量為3.0150u ，10n の質量為1.0087u ，1u ＝931MeV/c 2。氚核聚變反應中釋放の核能約為 A ．3.7MeV B ．3.3MeV C ．2.7MeV D ．0.93MeV
2017年高考北京理综试题及答案解析(物理)
2017年高考北京理综试题及答案解析(物理)
2017年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷） 理科综合能力测试（物理） 第一部分（选择题共48分） （13）【2017年北京，13，6分】以下关于热运动的说法正确的是（） （A）水流速度越大，水分子的热运动越剧烈（B）水凝结成冰后，水分子的热运动停止 （C）水的温度越高，水分子的热运动越剧烈（D）水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 【答案】C 【解析】水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动， B错误；水的温度升高，水分子的平均速率 增大，并非每一个水分子的运动速率都增 大，D错误；选项C说法正确，故选C。 【点评】温度是分子平均动能的标志，但单个分子做无规则运动，单个分子在高温时速率可能较小。（14）【2017年北京，14，6分】如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光。如果光束 b是蓝光，则光束a可能是（） （A）红光（B）黄光（C）绿光（D）紫光 【答案】D 【解析】根据题意作出完整光路图，如图所示，a光 进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射 定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a 光的频率应高于b光，故选D。
【点评】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角越大， 棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大。（15）【2017年北京，15，6分】某弹簧振子沿x轴的简谐振动图像如图所示，下列描述正确的是 （） （A）t=1s时，振子的速度为零，加速度为 负的最大值 （B）t=2s时，振子的速度为负，加速度为 正的最大值 （C）t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 （D）t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 【答案】A 【解析】在1s t=时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，t=和3s 回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置， A正确，C错误；在2s t=时，振子位于平衡位 t=和4s 置，速度最大，回复力和加速度均为零，B、D 错误，故选A。 【点评】根据振动图像判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，上坡段质点向上振动，下坡段质点向下振动。（16）【2017年北京，16，6分】如图所示，理想 变压器的原线圈接在2202sin(V) =π的交 u t 流电源上，副线圈接有55 R=Ω的负载电阻， 原、副线圈匝数之比为2:1，电流表、电 压表均为理想电表。下列说法正确的是（）
高考物理压轴题总汇编
高考物理压轴题汇编 如图所示，在盛水的圆柱型容器竖直地浮着一块圆柱型的木块，木块的体积为V ，高为h ，其密度为水密度ρ的二分之一，横截面积为容器横截面积的二分之一，在水面静止时，水高为2h ，现用力缓慢地将木块压到容器底部，若水不会从容器中溢出，求压力所做的功。 解：由题意知木块的密度为ρ/2，所以木块未加压力时，将有一半浸在水中，即入水深度为h/2， 木块向下压，水面就升高，由于木块横截面积是容器的1/2，所以当木块上底面与水面平齐时，水面上升h/4，木块下降h/4，即：木块下降 h/4，同时把它新占据的下部V/4体积的水重心升高3h/4，由功能关系可得这一阶段压力所做的功vgh h g v h g v w ρρρ16 1 42441=-= 压力继续把木块压到容器底部，在这一阶段，木块重心下降4 5h ，同时底部被木块所占空 间的水重心升高4 5h ，由功能关系可得这一阶段压力所做的功 vgh h g v h vg w ρρρ16 10452452=-= 整个过程压力做的总功为：vgh vgh vgh w w w ρρρ16 11 161016121=+= += (16分)为了证实玻尔关于原子存在分立能态的假设，历史上曾经有过著名的夫兰克—赫兹实验，其实验装置的原理示意图如图所示.由电子枪A 射出的电子，射进一个容器B 中，其中有氦气.电子在O 点与氦原子发生碰撞后，进入速度选择器C ，然后进入检测装置D .速度选择器C 由两个同心的圆弧形电极P 1和P 2组成，当两极间加以电压U 时，只允许具有确定能量的电子通过，并进入检测装置D .由检测装置测出电子产生的电流I ，改变电压U ，同时测出I 的数值，即可确定碰撞后进入速度选择器的电子的能量分布. 我们合理简化问题，设电子与原子碰撞前原子是静止的，原子质 量比电子质量大很多，碰撞后，原子虽然稍微被碰动，但忽略这一能量损失，设原子未动（即忽略电子与原子碰撞过程中，原子得到的机械能）.实验表明，在一定条件下，有些电子与原子碰撞后没有动能损失,电子只改变运动方向.有些电子与原子碰撞时要损失动能，所损失的动能被原子吸收，使原子自身体系能量增大，
2017年高考物理试卷(全国二卷)(含超级详细解答)
2017年高考物理试卷（全国二卷） 一．选择题（共5小题） 第1题第3题第4题第5题 1．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（） A．一直不做功B．一直做正功 C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心 2．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为→+，下列说法正确的是（） A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间 D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 3．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为（） A．2﹣B．C．D． 4．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为（重力加速度为g）（） A． B．C．D． 5．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界
上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则v2：v1为（） A．：2 B．：1 C．：1 D．3： 二．多选题（共5小题） 6．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B．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 7．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（） 第6题第7题 A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动速度的大小为0.5m/s C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1N 8．某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（）
2017北京高考物理试题及答案
2017高考物理（北京卷） 13.以下关于热运动的说法正确的是( ) A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 14.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能 是( ) A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光 15．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是( ) A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 16．如图所示，理想变压器的原线圈接在u＝2202sin 100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是 ( ) A．原线圈的输入功率为220 2 W B．电流表的读数为1 A C．电压表的读数为110 2 V D．副线圈输出交流电的周期为50 s 17．利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是( ) A．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转) B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 18． 2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm ＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用． 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)( )
2019年高考真题+高考模拟题专项版解析汇编 物理专题06 万有引力定律与航天-(原卷版)
专题06 万有引力定律与航天1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则 A．M与N的密度相等 B．Q的质量是P的3倍 C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是 3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。 已知它们的轨道半径R金
C ．发射速度大于第二宇宙速度 D ．若发射到近地圆轨道所需能量较少 5．（2019·天津卷）2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M 、半径为R ，探测器的质量为m ，引力常量为G ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r 的匀速圆周运动时，探测器的 A B ．动能为2GMm R C D ．向心加速度为 2GM R 6．（2019·江苏卷）1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v 1、v 2，近地点到地心的距离为r ，地球质量为M ，引力常量为G 。则 A ．121,v v v > B ．121,v v v > C ．121,v v v < D ．121,v v v <>7．（2019·浙江选考）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为Δv ，和飞船受到的推力F （其它星球对它的引力可忽略）。飞船在某次航行中，当它飞近一个孤立的星球时，飞船能以速度v ，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为T 的匀速圆周运动。已知星球的半径为R ，引力常量用G 表示。则
高考物理压轴题电磁场汇编
Q 1、在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于 φ纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q的粒子以一 定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁 R 场（不计重力影响）。 ⑴如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。A O P D ⑵如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 解：⑴由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。 设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得： Q 2 v φ 1 mqBv 1 d/2 / R R qBd v 解得：1 2m / AO O ⑵设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。 P D / 由几何关系得：OQO // OORRd 由余弦定理得： 2 /22// (OO)RR2RRcos 解得： /d(2Rd) 2R(1cos)d R 设入射粒子的速度为v，由 2 v mqvB / R 解出：v qBd(2Rd) 2mR(1cos)d y 2、（17分）如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方 向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场， E 磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有 电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A 点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d。接着，O φ A φ x
质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场 的场强大小。 B C 解：质点在磁场中偏转90o，半径 mv rdsin，得 qB v q Bd sin m ； v
2017年北京市高考物理试卷(高考真题)
2017年北京市高考物理试卷 一、本部分共8小题，每小题6分，共120分．在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项． 1．（6分）以下关于热运动的说法正确的是（） A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止 C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大 2．（6分）如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是（） A．红光B．黄光C．绿光D．紫光 3．（6分）某弹簧振子沿x轴的简谐振动图象如图所示，下列描述正确的是（） A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值 4．（6分）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sinπt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电
压表均为理想电表．下列说法正确的是（） A．原线圈的输入功率为220W B．电流表的读数为1A C．电压表的读数为110V D．副线圈输出交流电的周期为50s 5．（6分）利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是（）A．地球的半径及地球表面附近的重力加速度（不考虑地球自转的影响） B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 6．（6分）2017年年初，我国研制的“大连光源”﹣﹣极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm=10﹣9m）附近连续可调的世界上首个最强的极紫外激光脉冲，大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6×10﹣34J?s，真空光速c=3×108m/s）（） A．10﹣21J B．10﹣18J C．10﹣15J D．10﹣12J 7．（6分）图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（）
高考物理万有引力定律的应用模拟试题及解析
高考物理万有引力定律的应用模拟试题及解析 一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用 1．一名宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一个质量为m 的小球，上端固定在O 点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O 点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示．F 1、F 2已知，引力常量为G ，忽略各种阻力．求： （1）星球表面的重力加速度； （2）卫星绕该星的第一宇宙速度； （3）星球的密度． 【答案】（1）126F F g m -=（212()6F F R m -(3) 128F F GmR ρπ-= 【解析】 【分析】 【详解】 （1）由图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F 2，在最低点拉力为F 1 设最高点速度为2v ，最低点速度为1v ，绳长为l 在最高点：2 22mv F mg l += ① 在最低点：2 11mv F mg l -= ② 由机械能守恒定律，得 221211222 mv mg l mv =?+ ③ 由①②③，解得1 2 6F F g m -= （2） 2 GMm mg R = 2GMm R =2 mv R 两式联立得：12()6F F R m -
（3）在星球表面：2 GMm mg R = ④ 星球密度：M V ρ= ⑤ 由④⑤，解得12 8F F GmR ρπ-= 点睛：小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点与最低点绳子的拉力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出重力加速度；万有引力等于重力，等于在星球表面飞行的卫星的向心力，求出星球的第一宇宙速度；然后由密度公式求出星球的密度． 2．如图轨道Ⅲ为地球同步卫星轨道，发射同步卫星的过程可以筒化为以下模型：先让卫星进入一个近地圆轨道Ⅰ（离地高度可忽略不计），经过轨道上P 点时点火加速，进入椭圆形转移轨道Ⅱ．该椭圆轨道Ⅱ的近地点为圆轨道Ⅰ上的P 点，远地点为同步圆轨道Ⅲ上的 Q 点．到达远地点Q 时再次点火加速，进入同步轨道Ⅲ．已知引力常量为G ，地球质量为 M ，地球半径为R ，飞船质量为m ，同步轨道距地面高度为h ．当卫星距离地心的距离 为r 时，地球与卫星组成的系统的引力势能为p GMm E r =-（取无穷远处的引力势能为 零），忽略地球自转和喷气后飞船质量的変化，问： （1）在近地轨道Ⅰ上运行时，飞船的动能是多少？ （2）若飞船在转移轨道Ⅱ上运动过程中，只有引力做功，引力势能和动能相互转化．已知飞船在椭圆轨道Ⅱ上运行中，经过P 点时的速率为1v ，则经过Q 点时的速率2v 多大？ （3）若在近地圆轨道Ⅰ上运行时，飞船上的发射装置短暂工作，将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围（即探测器可以到达离地心无穷远处），则探测器离开飞船时的速度 3v （相对于地心）至少是多少？（探测器离开地球的过程中只有引力做功，动能转化为引 力势能） 【答案】（1）2GMm R （22122GM GM v R h R +-+32GM R 【解析】 【分析】 （1）万有引力提供向心力，求出速度，然后根据动能公式进行求解； （2）根据能量守恒进行求解即可； （3）将小探测器射出，并使它能脱离地球引力范围，动能全部用来克服引力做功转化为势能；
高考物理压轴题电磁场汇编
⑵如果粒子经纸面内Q 点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q 点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。 解：⑴由于粒子在P 点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP 上，AP 是直径。 设入射粒子的速度为v 1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得： 2 11/2 v m qBv d = 解得：12qBd v m = ⑵设O / 是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O / Q ，设O / Q ＝R /。 由几何关系得： / OQO ?∠= // OO R R d =+- 由余弦定理得：2 /22//()2cos OO R R RR ?=+- 解得：[] / (2) 2(1cos )d R d R R d ?-= +- 设入射粒子的速度为v ，由2 /v m qvB R = 解出：[] (2) 2(1cos )qBd R d v m R d ?-= +- 2、（17分） 如图所示，在xOy 平面的第一象限有一匀强电场，电场的方 向平行于y 轴向下；在x 轴和第四象限的射线OC 之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B ，方向垂直于纸面向外。有一质量为m ，带有电荷量+q 的质点由电场左侧平行于x 轴射入电场。质点到达x 轴上A 点时，速度方向与x 轴的夹角为φ，A 点与原点O 的距离为d 。接着，质点进入磁场，并垂直于OC 飞离磁场。不计重力影响。若OC 与x 轴的夹角也为φ，求：⑴质点在磁场中运动速度的大小；⑵匀强电场的场强大小。 解：质点在磁场中偏转90o，半径qB mv d r = =φsin ，得m qBd v φsin =； 由平抛规律，质点进入电场时v 0=v cos φ，在电场中经历时间 t=d /v 0，在电场中竖直位移2 21tan 2t m qE d h ??== φ，由以上各式可得 O O
(完整版)2017年全国高考物理3试卷及答案
2017·全国卷Ⅲ(物理) 14．D5、E2[2017·全国卷Ⅲ] 2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( ) A ．周期变大 B ．速率变大 C ．动能变大 D ．向心加速度变大 14．C [解析] 由天体知识可知T ＝2πR R GM ，v ＝GM R ，a ＝GM R 2，半径不变，周期T 、速率v 、加速度a 的大小均不变，故A 、B 、D 错误．速率v 不变，组合体质量m 变大，故动能E k ＝1 2 m v 2变大，C 正确． 15．L1[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( ) 图1 A ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向 B ．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向 C ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向 D ．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 15．D [解析] 金属杆PQ 突然向右运动，则其速度v 方向向右，由右手定则可得，金属杆PQ 中的感应电流方向由Q 到P ，则PQRS 中感应电流方向为逆时针方向．PQRS 中感应电流产生垂直纸面向外的磁场，故环形金属线框T 中为阻碍此变化，会产生垂直纸面向里的磁场，则T 中感应电流方向为顺时针方向，D 正确． 16．E1、E2[2017·全国卷Ⅲ] 如图所示，一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点，M 点与绳的上端P 相距1 3l .重力加 速度大小为g .在此过程中，外力做的功为( )