2019版高考物理二轮复习高考题型一选择题3万有引力与航天考情题型练
2019版高考物理江苏专版二轮复习检测：专题一·第四讲 万有引力与航天——课前自测诊断卷 Word版含解析
专题一·第四讲 万有引力与航天——课前自测诊断卷考点一天体质量和密度的计算1.[考查卫星运行及天体质量的计算][多选]仅根据万有引力常数G 和下面的数据，可以计算出地球质量M 的是( )A ．月球绕地球运行的周期T 1及月球中心到地球中心的距离R 1B ．地球同步卫星离地面的高度C ．地球绕太阳运行的周期T 2及地球到太阳中心的距离R 2D ．人造地球卫星绕地球运行的速度v 和运行周期T解析：选AD 月球绕地球做圆周运动，地球对月球的万有引力提供圆周运动的向心力＝m 2R 1，已知月球绕地球运行的周期T 1及月球中心到地球中心的距离R 1，则可以GMm R 12(2πT )求出中心天体地球的质量，故A 正确；地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动的周期等于地球的自转周期，T ＝24 h ，根据万有引力提供向心力G ＝m (R ＋h )，可得地球质量：M Mm (R ＋h )24π2T 2＝(R ＋h )3，因不知道地球半径，无法求出地球质量，故B 错误；利用地球绕太阳运行4π2GT2的周期T 2及地球到太阳中心的距离R 2可以求出太阳的质量，不能求出地球的质量，故C错误；利用公式＝m 2r 及公式＝m 可求出中心天体地球的质量，故D 正确。
GMm r 2(2πT )GMm r 2v 2r 2．[考查天体密度的计算]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g 0，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. B.3π(g 0－g )GT 2g 03πg 0GT 2(g 0－g )C. D.3πGT 23πg 0GT 2g解析：选B 根据万有引力与重力的关系解题。
物体在地球的两极时，mg 0＝G，物Mm R 2体在赤道上时，mg ＋m 2R ＝G ，以上两式联立解得地球的密度ρ＝。
故选(2πT )Mm R 23πg 0GT 2(g 0－g )项B 正确，选项A 、C 、D 错误。
2019届高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第4讲 万有引力与航天学案
(2）若已知天体的半径 R,则天体的密度
ρ＝错误!＝错误!＝错误!.
（3）若卫星绕天体表面运行时，可认为轨道半径 r 等于天体半径 R,则天体密度 ρ＝3GπT2 ，可
见，只要测出卫星环绕天体表面运行的周期 T,就可估算出中心天体的密度．
人造卫星东方
红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度
约为 440 km，
远地点高度约为 2 060 km；1984 年 4 月 8 日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空 35
786 km 的地球同步轨道上．设东方红一号在远地点的加速度为 a1，东方红二号的加速度为
a2，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 a3，则 a1、a2、a3 的大小关系为( )
常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子
星( ）
A.质量之积
B．质量之和
C。速率之和
D．各自的自转角速度
解析：选 BC。由题意可知，合并前两中子星绕连线上某点
每秒转动 12 圈，则两中子星的周期相等,且均为 T＝错误!
s，两中子星的角速度均为 ω＝错误!,两中子星构成了双星
模型，假设两中子星的质量分别为 m1，m2,轨道半径分别为 r1、r2,速率分别为 v1、v2,则有:G错误!＝m1ω2r1、错误!＝m2 ω2r2,又 r1＋r2＝L＝400 km，解得 m1＋m2＝错误!,A 错误，B 正确；又由 v1＝ωr1、v2＝ωr2,则 v1＋v2＝ω（r1＋r2）＝
A．a2＞a1＞a3
B．a3＞a2＞a1
C．a3＞a1＞a2
2019年高考物理二轮复习专题05万有引力定律与航天测含解析
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。
全国2019届高一物理二轮复习热点题型专练专题4.3万有引力与航天含解析20190415215
专题4.3万有引力与航天1．对于万有引力定律的数学表达式F ＝Gm 1m 2r 2，下列说法正确的是 ( ) A ．公式中G 为引力常量，是人为规定的 B ．r 趋近零时，万有引力趋于无穷大 C ．m 1、m 2受到的万有引力总是大小相等D ．m 1、m 2受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 答案：C2．今有一个相对地面静止，悬浮在赤道上空的气球。
对于一个站在宇宙背景惯性系的观察者，仅考虑地球相对其的自转运动，则以下对气球受力的描述正确的是 ( )A ．该气球受地球引力、空气浮力和空气阻力B ．该气球受力平衡C ．地球引力大于空气浮力D ．地球引力小于空气浮力 答案：C解析：气球环绕地球做圆周运动，速度与大气相同，没有空气阻力，重力比浮力大的部分提供向心加速度，选C 。
3．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v 1、向心加速度大小为a 1，近地卫星线速度大小为v 2、向心加速度大小为a 2，地球同步卫星线速度大小为v 3、向心加速度大小为a 3。
设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6倍。
则以下结论正确的是 ( )A ．v 2v 3＝61 B ．v 2v 3＝17C ．a 1a 3＝17D ．a 1a 3＝491答案：C解析：地球赤道上的物体与地球同步卫星是相对静止的，有相同的角速度和周期，比较速度用v ＝ωr ，比较加速度用a ＝ω2r ，同步卫星距地心距离约为地球半径的7倍，则C 正确；近地卫星与地球同步卫星都是卫星，都绕地球做圆周运动，向心力由万有引力提供，即G Mm r2＝ma ，所以比较加速度用a ＝GM r2，则加速度之比为a 2a 3＝；比较速度用v ＝GMr，则速度比v 2：v 3＝7：1。
上得到地球和月球的半径之比为4∶1、地球表面和月球表面的重力加速度之比为6∶1，则可判断地球和月球的密度之比为( )A ．2∶3B ．3∶2C ．4∶1D ．6∶1 答案 B解析 在地球表面，重力等于万有引力，故mg ＝G Mm R 2，解得M ＝gR 2G ，故密度ρ＝MV ＝gR 2G43πR3＝3g 4πGR ，同理，月球的密度ρ0＝3g 04πGR 0，故地球和月球的密度之比ρρ0＝gR 0g 0R ＝6×14＝32，B 正确。
高考物理二轮复习专题一万有引力与航天
【题组突破】 角度 1 卫星轨道上物理参量的比较 1．(2019·高考全国卷Ⅲ)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<R 地<R 火，由此可以判定( ) A．a 金>a 地>a 火 B．a 火>a 地>a 金 C．v 地>v 火>v 金 D．v 火>v 地>v 金
解析：选 A.因为质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零，则在距离球心 x 处 (x≤R)物体所受的引力为 F＝GMx21m＝G·43πxx32ρ·m＝43Gπρmx∝x，故 F－x 图线是过原点 的直线；当 x>R 时，F＝GMx2m＝G·43πRx32ρ·m＝4Gπ3ρxm2 R3∝x12，故选项 A 正确．
解析：选 A.嫦娥四号探测器环绕月球做匀速圆周运动时，万有引力提供其做匀速圆周运 动的向心力，有GMr2m＝mω2r＝mvr2＝m4Tπ22r＝ma，解得 ω＝ GrM3 、v＝ GrM、T＝
4GπM2r3、a＝GrM2 ，则嫦娥四号探测器的动能为 Ek＝12mv2＝GM2rm，由以上可知 A 正确， B、C、D 错误．
因为 R1＝3R2，所以有 ρ1＝ρ2，选项 A 正确．当物体的加速度为 0 时有 mPg1＝3mPa0＝kx0， mQg2＝mQa0＝2kx0，解得 mQ＝6mP，选项 B 错误．根据 a－x 图线与坐标轴围成图形的 面积和质量的乘积表示合外力做的功可知，EkmP＝32mPa0x0，EkmQ＝mQa0x0，所以 EkmQ ＝4EkmP，选项 C 正确．根据运动的对称性可知，Q 下落时弹簧的最大压缩量为 4x0，P 下落时弹簧的最大压缩量为 2x0，选项 D 错误.
高考物理二轮复习专题05万有引力定律与航天练含解析201904041129
万有引力定律与航天1．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 BD、苹果在月球表面受到引力为：，由于月球本身的半径大小未知，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。
点睛：本题考查万有引力相关知识，掌握万有引力公式，知道引力与距离的二次方成反比，即可求解。
2．2018年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。
以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A. B.C. D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可。
3．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q的周期之比约为A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 C【解析】试题分析本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。
解析设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为R P=16R，地球卫星Q的轨道半径为R Q=4R，根据开普勒定律，==64，所以P与Q的周期之比为T P∶T Q=8∶1，选项C正确。
点睛此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。
2019年高中物理高考二轮复习专题11：万有引力与航天
2019年高中物理高考二轮复习专题11：万有引力与航天、单1.“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球。
如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道。
A 点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A、卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/sB、卫星在2轨道经过 B 点时的速率一定大于7.7km/sC、卫星在3轨道所具有的机械能小于2轨道所具有的机械能D、卫星在3轨道所具有的最大速率小于2轨道所具有的最大速率+2.火星是太阳的类地行星，直径约为地球的53％，质量为地球的11％，地球绕太阳运动的半长轴记作1天文单位，火星绕太阳运动的半长轴 1.52天文单位。
“ 火卫一”是火星的天然卫星。
下列说法正确的是（）A、月球绕地球做圆周运动的线速度比地球同步卫星的线速度大B、地球表面附近的近地卫星向心加速度是火星表面附近的近地卫星向心加速度的5倍C、火星绕太阳公转一周约为地球公转时间的两倍D、月球绕地球做圆周运动的半径为R1，周期为T1，+3.+“火卫一＂绕火星做圆周运动的半径为 R 2，周期为 T 2，则如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为 30° ，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离 L 处有一小物体与圆盘保持相对静止．已知能使小物块与圆盘保持相对静止的 最大角速度为ω．物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ），该星球的半径为 R ，引力常量为 G ，下 列说法正确的是（）A 、这个行星的质量B 、这个行星的同步卫星的周期是C 、这个行星的第一宇宙速度 v 1D 、离行星表面距离为 2R 的地方的重力加速度为ω2 L +4.三颗人造地球卫星 绕地球做匀速圆周运动，运行方向如图所示 .已知 ，则关于三颗卫星，下列说法错误 的是（）A 、卫星运行线速度关系为B 、卫星轨道半径与运行周期关系为C 、已知万有引力常量，现测得卫星 的运行周期和轨道半径 ，可求地球的平均密度 D 、为使与 同向对接，可对适当加速、多5.若我国发射的某颗人造卫星 A ，距离地面的高度恰好等于地球半径，设地球为均匀的球体，地球的半径为6370km，若已知地球的同步卫星据地面的高度为35600km，则对卫星 A 的描述正确的是（）A、该卫星可能绕着地轴上的任一点做匀速圆周运动B、该卫星的周期小于24hC、该卫星的线速度大于D、该卫星的角速度小于地球自转的角速度+6.2019年1月3日，嫦娥四号探测器登陆月球，实现人类探测器首次月球背面软着陆。
高考物理二轮复习万有引力定律及其应用专题练习(带答案)
2019-2019高考物理二轮复习万有引力定律及其应用专题练习（带答案）万有引力定律是艾萨克牛顿在1687年于《自然哲学的物理原理》上发表的，下面是万有引力定律及其应用专题练习，请考生认真练习。
1.(2019高考重庆卷)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.若飞船质量为m，距地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，则飞船所在处的重力加速度大小为()A.0B.1C.2D.4解析：选B.飞船受的万有引力等于在该处所受的重力，即G=mg，得g=，选项B正确.2.(2019高考山东卷)如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动.以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小.以下判断正确的是()A.a2a1B.a2a3C.a3a2D.a3a1解析：选D.空间站和月球绕地球运动的周期相同，由a=2r 知，a2对地球同步卫星和月球，由万有引力定律和牛顿第二定律得G=ma，可知a3a2，故选项D正确.3.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=6.6710-11 Nm2/kg2，月球半径约为1.74103 km.利用以上数据估算月球的质量约为()A.8.11010 kgB.7.41013 kgC.5.41019 kgD.7.41022 kg解析：选D.设探月卫星的质量为m，月球的质量为M，根据万有引力提供向心力G=m2(R+h)，将h=200 000 m，T=12760 s，G=6.6710-11 Nm2/kg2，R=1.74106 m，代入上式解得M=7.41022 kg，可知D选项正确.4.(多选)2019年12月31日9时02分，在西昌卫星发射中心，长征三号甲运载火箭将风云二号08星成功送入预定轨道.已知风云二号08星绕地球做圆周运动的周期为T，线速度大小为v，引力常量为G.则下列说法正确的是()A.风云二号08星环绕地球做圆周运动的轨道半径为B.风云二号08星的向心加速度为C.由以上条件可得地球的质量为D.风云二号08星的质量为解析：选AC.风云二号08星绕地球做圆周运动，其周期为T，线速度为v，由圆周运动规律可得风云二号08星的轨道半径为r=，向心加速度为a==，A正确、B错误;地球对风云二号08星的万有引力提供向心力，有=ma，可得地球的质量M=，C正确、D错误.5.地球同步卫星离地心的高度约为地球半径的7倍.某行星的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，若该行星的平均密度为地球平均密度的一半，则该行星的自转周期约为()A.12小时B.36小时C.72小时D.144小时解析：选A.地球同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=7R1，地球平均密度为1.某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=3.5R2，该行星平均密度1.根据牛顿第二定律和万有引力定律有=m12r1，=m22r2，联立解得T2=T1/2=12小时，选项A正确.6.(2019全国大联盟联考)(多选)2019年12月11日，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将遥感卫星二十五号发射升空，卫星顺利进入预定轨道.已知该卫星的轨道是椭圆，周期为T0，如图所示.则()A.遥感卫星二十五号的发射速度小于第一宇宙速度B.遥感卫星二十五号在ABC的过程中速率逐渐变小C.遥感卫星二十五号从A到B所用的时间小于D.遥感卫星二十五号在BCD的过程中，万有引力对它先做正功后做负功解析：选BC.绕地球运行的卫星，其发射速度不小于第一宇宙速度，选项A错误;卫星在ABC的过程中，卫星与地球的距离增大，此过程中卫星克服万有引力做功，速率逐渐变小，选项B正确;周期为T0，卫星从A到C的过程中所用的时间是，由于卫星在ABC的过程中速率逐渐变小，从A到B与从B到C的路程相等，所以卫星从A到B所用的时间小于，选项C正确;卫星在BCD的过程中，万有引力方向先与速度方向成钝角，过了C点后万有引力方向与速度方向成锐角，所以万有引力对它先做负功后做正功，选项D错误.7. (2019石家庄高三二模)2019年10月24日，嫦娥五号在西昌卫星发射中心发射升空，并在8天后以跳跃式再入方式成功返回地面.跳跃式再入指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层，如图所示，虚线为大气层的边界.已知地球半径为R，地心到d点距离为r，地球表面重力加速度为g.下列说法正确的是()A.嫦娥五号在b点处于完全失重状态B.嫦娥五号在d点的加速度小于C.嫦娥五号在a点速率大于在c点的速率D.嫦娥五号在c点速率大于在e点的速率解析：选C.由题意，嫦娥五号在b点依靠大气升力冲出大气层，有向上的加速度分量，处于超重状态，A错误;嫦娥五号在d点只受万有引力作用，由G=ma，GM=gR2知，a=，故B 错误;嫦娥五号从a到c万有引力不做功，但大气阻力做负功，故动能减小，a点的速率大于c点的速率，C正确;嫦娥五号从c到e点，万有引力不做功，该过程中也无大气阻力做功，则动能不变，故在c点速率等于在e点的速率，D错误.8.(2019郴州市三模)有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，b处于地面附近近地轨道上正常运动.c是地球同步卫星，d是高空探测卫星.设地球自转周期为24 h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则有()A.a的向心加速度等于重力加速度gB.b在相同时间内转过的弧长最长C.c在4 h内转过的圆心角是D.d的运动周期有可能是23 h解析：选B.由G=m2r知，，则c，由题意，a=c，则a，因此g=aa=R，A错误;由于c为同步卫星，24 h转过2，则在4 h 内转过的圆心角是，C错误;由于b卫星绕地球运动的线速度最大，因此在相同时间内转过的弧长最长，B正确;由G=mr 知，Tr，因此d的运动周期大于c的运动周期，即大于24 h，D错误.9.(2019湖南五市十校联考)已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0.嫦娥三号飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，如图所示，到达轨道的A点变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B再次变轨进入近月轨道(距月表面高度忽略不计)绕月球做圆周运动.下列说法正确的是()A.飞船在轨道与轨道的线速度大小之比为12B.飞船在轨道绕月球运动一周所需的时间为2C.飞船在A点刚变轨后和变轨前相比动能增大D.飞船在轨道上由A点运动到B点的过程中动能增大解析：选D.由=m知，飞船绕月球做圆周运动的轨道半径r越小，线速度越大，因此飞船在轨道比在轨道上的速度大，A错误;飞船在轨道时，由G=mr，r=4R，GM=g0R2知，T=2，B 错误;由于飞船在A点做近心运动，其速度减小，动能也减小，C错误;飞船在轨道上由A点运动到B点，万有引力做正功，动能增大，D正确.10.(2019高考北京卷)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.地球公转的周期大于火星公转的周期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解析：选D.根据G=m2r=m=man=m2r得，公转周期T=2，故地球公转的周期较小，选项A错误;公转线速度v= ，故地球公转的线速度较大，选项B错误;公转加速度an=，故地球公转的加速度较大，选项C错误;公转角速度=，故地球公转的角速度较大，选项D正确.万有引力定律及其应用专题练习及答案分享到这里，更多内容请关注高考物理试题栏目。
高考物理二轮复习专题05万有引力定律与航天练含解析201904041129.doc
万有引力定律与航天1．若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 BD、苹果在月球表面受到引力为：，由于月球本身的半径大小未知，故无法求出苹果在月球表面受到的引力与地球表面引力之间的关系，故选项D错误。
点睛：本题考查万有引力相关知识，掌握万有引力公式，知道引力与距离的二次方成反比，即可求解。
2．2018年2月，我国500 m口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J0318+0253”，其自转周期T=5.19 ms，假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为。
以周期T稳定自转的星体的密度最小值约为（）A. B.C. D.【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】 C点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式求解即可。
3．为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。
P与Q的周期之比约为A. 2:1B. 4:1C. 8:1D. 16:1【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】 C【解析】试题分析本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。
解析设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为R P=16R，地球卫星Q的轨道半径为R Q=4R，根据开普勒定律，==64，所以P与Q的周期之比为T P∶T Q=8∶1，选项C正确。
点睛此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。
2019高考物理二轮复习第5讲万有引力与天体运动专题训练(含答案)
第5讲万有引力与天体运动选择题(每小题6分,共84分)1.(2018北京密云一模)GPS导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,它由周期约为12小时的卫星群组成。
则GPS导航卫星与地球同步卫星相比( )A.地球同步卫星的角速度大B.地球同步卫星的轨道半径小C.GPS导航卫星的线速度大D.GPS导航卫星的向心加速度小2.(2018北京理综,17,6分)若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律,在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下,需要验证( )A.地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/602B.月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/602C.自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6D.苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/603.(2018宁夏银川一模,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。
该中心恒星的质量与太阳的质量的比值约为( )A. B.1 C.5 D.104.登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星。
地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响。
根据表,火星和地球相比( )轨道半径行星半径/m 质量/kg/m6.0×1021.5×1011地球6.4×10646.4×102火星3.4×1062.3×10113A.火星的公转周期较小B.火星做圆周运动的加速度较小C.火星表面的重力加速度较大D.火星的第一宇宙速度较大5.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。
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1
选择题3 万有引力与航天
1.(单选)(2018河南新乡三模)中国将建设由156颗卫星组成的天基互联网,建成后WiFi信号覆盖
全球。假设这些卫星中有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为1.1R(R为地球的半径),已
知地球的第一宇宙速度为v,地球表面的重力加速度为g,则该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期可
表示为( )
A.1.1 B.
C. D.
2.(单选)(2018山东临沂期末)2018年1月13日15时10分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号
丁运载火箭,成功将“陆地勘查卫星三号”发射升空,卫星进入预定轨道。这是我国第三颗低轨陆
地勘查卫星。关于“陆地勘查卫星三号”,下列说法正确的是( )
A.卫星的发射速度一定小于7.9 km/s
B.卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
C.卫星绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度小
D.卫星在预定轨道上没有加速度
3.(多选)(2018河南中原名校六模)2018年我国发射3颗海洋卫星,它们在地球上方约500 km高度
的轨道上运行,轨道高度比地球同步卫星轨道低。该轨道经过地球两极上空,所以又称为极轨道。
下列说法中正确的是( )
A.海洋卫星的轨道平面与地球同步卫星轨道平面垂直
B.海洋卫星绕地球运动的周期一定小于24 h
C.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
4.(多选)(2018安徽皖南八校联考)卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整,如图所示,
某次发射任务中先将卫星送至近地圆形轨道(卫星离地高度远小于地球半径),然后再控制卫星进入
椭圆轨道,最后进入预定圆形轨道运动,图中O点为地心,A点是近地轨道和椭圆轨道的交点,B点是
远地轨道与椭圆轨道的交点,远地点B离地面高度为6R(R为地球半径)。设卫星在近地圆形轨道运
动的周期为T,下列说法正确的是( )
2
A.控制卫星从图中近地圆轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速
B.卫星在近地圆形轨道与远地圆形轨道运动的速度之比为∶1
C.卫星从A点沿椭圆轨道到达B点所用的时间至少为4T
D.卫星在近地圆轨道通过A点的加速度小于在椭圆轨道通过A点时的加速度
5.(多选)(2018福建漳州调研)2017年1月16日,美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次
发现双中子星合并引力波事件。假设该事件中甲、乙两中子星的质量分别为m1、m2,它们绕其连线
上的某点做圆周运动,且它们的间距在缓慢减小,不考虑其他星系的影响,则下列说法中正确的是
( )
A.甲、乙两中子星的角速度大小之比为m1∶m2
B.甲、乙两中子星的线速度大小之比为m2∶m1
C.甲、乙两中子星的运行周期在减小
D.甲、乙两中子星的向心加速度大小始终相等
6.(单选)(2018广西防城港3月模拟)经长期观测发现,A行星运行的轨道半径为R0,周期为T0,但其
实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t0实际发生一次最大的偏离,如图所示,
天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行星B,则行星B的运行轨
道半径为( )
A.R=R0 B.R=R0
C.R=R0 D.R=R0
7.(多选)(2018福建龙岩一模)卫星绕某行星做匀速圆周运动的运行速率的平方(v2)与卫星运行的
轨道半径的倒数的关系如图所示,图中a为图线纵坐标的最大值,图线的斜率为k,万有引力常量
为G,则下列说法正确的是 ( )
A.行星的半径为
B.行星的质量为kG
C.卫星的最小运行周期为
D.卫星的最大向心加速度为
3
选择题3 万有引力与航天
1.D 解析 根据v=,则第一宇宙速度v=;卫星的速度v1=;卫星的周期T=;
联立解得T=,故选D。
2.B 解析 7.9 km/s是卫星的最小发射速度,故A错误;根据万有引力提供向心力,由G=mω
2
r
得ω=,“陆地勘查卫星三号”的轨道半径要小于月球的轨道半径,所以“陆地勘查卫星三号”
绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大,故B正确;根据万有引力提供向心力,由
G=ma得a=
,“陆地勘查卫星三号”的轨道半径要小于月球的轨道半径,所以“陆地勘查卫星
三号”绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度大,故CD错误;故选B。
3.AB 解析 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=mr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,得
v=
,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。
4.BC 解析 控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道时需要做离心运动,可知需要的向心力增大,所以
需要加速才能实现,故A错误;远地点B离地面高度为6R,则到地球的球心的距离为7R。根据万有
引力提供向心力:=m,v=,所以:vA∶vB=∶1,故B正确;卫星在椭圆轨道上的半长
轴:r==4R,由开普勒第三定律r3∶T2=K,可知:(4R)3∶T'2=R3∶T2,求得T'=8T,卫星在椭圆轨道
上运动时,由近地点到远地点的过程恰好等于椭圆运动的半个周期,所以t=4T,故C正确;根据牛顿
第二定律和万有引力定律得:a=,所以卫星在近地轨道通过A点的加速度等于卫星在椭圆轨道上
通过A点的加速度,故D错误。故选BC。
5.BC 解析 双星靠相互之间的万有引力提供向心力,周期相等,角速度相等,所以周期比T1∶T2=1
∶
1,故A错误;根据G=m1r1,G=m2r2,联立解得T=,由它们的间距在
缓慢减小,则有甲、乙两中子星的运行周期在减小,故C正确;由a=L可知a=,由它
们的间距在缓慢减小,甲、乙两中子星的向心加速度大小增大,故D错误;可知m1r1=m2r2,则半径
r1∶
r2=m2∶m1,根据v=rω得v1∶v2=r1∶r2=m2∶m
1
,故B正确;故选BC。
6.A 解析 行星运动的轨道发生最大偏离,一定是B对A的引力引起的,则最大偏离时B行星对
A
有最大的力,故A、B行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧,设行星B的运行周期为T,半径为
4
R,根据题意则有:t0-t0=2π,所以T=
,由开普勒第三定律可得,联立解
得:R=R0,故A正确,BCD错误。
7.AD 解析 根据G=m,得v2=,故直线的斜率k=GM,则行星的质量为M=,当轨道半径恰好
等于星球半径时,卫星贴近星球表面飞行,线速度最大,则有a=k,解得:R=,此时卫星的最小运行
周期为T=,最大的向心加速度为an=,故AD正确,BC错误;故选AD。