2018版高三物理一轮复习专题5万有引力与航天(含2013年高考真题)

1、 专题5万有引力与航天1(2013全国新课标理综1第20题)2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用答案：BC解析：为实现对接，两者运行速度的大小都小于第一宇宙速度，选项A错误如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的机械能减小，天宫一号的轨道高度

2、将缓慢降低，重力做功，动能可能会增加，选项BC正确航天员在天宫一号中处于失重状态，但是航天员仍受地球引力作用，选项D错误.2.(2013高考江苏物理第1题)火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知太阳位于木星运行轨道的中心火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案：C解析：太阳位于木星运行椭圆轨道的一个焦点上，选项A错误由于火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，火星和木星绕太阳运行速度的大小变化，选项B错误根据开普勒行星运动定律可知，火星与木星公转周期

3、之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方，选项C正确相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，选项D错误.3(2013高考上海物理第9题)小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动.则经过足够长的时间后，小行星运动的(A)半径变大(B)速率变大(C)角速度变大(D)加速度变大答案：A解析：恒星均匀地向四周辐射能量，根据爱因斯坦的质能方程关系式，恒星质量缓慢减小，二者之间万有引力减小，小行星运动的半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小，选项A正确BCD错误.（2013高考广东理综第14题）如图3,甲、乙

4、两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是甲的向心加速度比乙的小甲的运行周期比乙的小甲的角速度比乙大甲的线速度比乙大答案：ATOC o 1-5 h zMmGM解析：由万有引力提供向心力得：G=ma,解得a二，甲的向心加速度比乙的小，选项A正确.r2r2_Mmv2GM小Mm由G=m解得：v=，甲的线速度比乙小，选项D错误.由G=2r解得：r2rrr2:GMr3Mm甲的角速度比乙小选项C错误.由Gr24兀2=mrT2解得:T=2n:r3GM甲的运行周期比乙的大，选项B错误.（2013高考上海物理第22B题）若两颗人造地球卫星的周期之比为T:T=2:1，则它们

5、的轨道半径之比R:R=，向心加速度之比a:a=.1212答案：命4:11:2迈解析：由开普勒定律，R:R=3T2:3T2=34:1-由牛顿第二定律，G二ma,向心加速度之比a:12*1*2R21a=R2:R2=1:232.221（2013高考天津理综物理第9题）（1）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行标志着我国探月工程的第一阶段己经完成.设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h,己知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a，线速度v=答案：（1）GM（R+h）2MmGMMmv2解析：万有引力提供卫星运动的向心力，

6、有:G+莎=ma，解得a=Q+施由GQ+施=mR+h解得v=（2013高考福建理综第13题）设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视为r的圆已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足A.GM=蚁3T2BC.GM=4“2r2T3D答案：AMm解析：由=mr2“4“2r3）2，可得描述该行星运动的上述物理量满足GMF，选项A正确.（2013全国高考大纲版理综第18题）“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200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟.已知引力常量G=6.67X10-iiNm2/kg2，月球的半径为1.74X103km.利用以上数据估算月

7、球的质量约为（）8.1X10iokg7.4X1013kg5.4X1019kg7.4X1022kg答案：DMm2兀解析：由G耐2-=m(R+h)(亍)2,解得月球的质量M=4n2(R+h)3/GT2,代入数据得:M=7.4X1022kg,选项D正确.（2013高考山东理综第20题）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若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为A.n3Tk2

8、B.n3TkC答案：B解析：设两恒星中一个恒星的质量为m,围绕其连线上的某一点做匀速圆周运动的半径为r,两星总质量m(M-m)4兀2m(M-m)4兀2R2R2为M,两星之间的距离为R,由G=mr,，G=(M-m)(R-r),，联立解得：T=2T2R2T2叭GM经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时GM圆周运动的周期为T=2nn3T.选项B正确.（2013高考浙江理综第18题）如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆A地球对一颗卫星的引力大小为GMm(r-R)2轨道上，设地球质量为M,半径为R.下列说法正确的是GMm一颗卫星对地球

9、的引力大小为一r2Gm2两颗卫星之间的引力大小为-3r23GMm三颗卫星对地球引力的合力大小为一r2答案：BCTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark18 o Current Document GMmGMm解析：由万有引力定律，地球对一颗卫星的引力大小为，一颗卫星对地球的引力大小为，选r2r2项A错误B正确由2rcos30=L可得两颗卫星之间的距离为L=y3r,由万有引力定律，两颗卫星之间的Gm2引力大小为，选项C正确三颗卫星对地球引力的合力大小为零，选项D错误.3r2（2013高考四川理综第4题）太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Glicsc581”运行的行

10、星“G1-581C”却很值得我们期待该行星的温度在0C到40之间，质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体，绕其中心天体做匀速圆周运动，则在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同2如果人到了该行星，其体重是地球上的23倍nr该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的倍3651=81.52=3由于该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，其长度一定会变短答案：B解析：由Gm=gR2,可得该行星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为色=兽=6gmR282如果人到了

11、该行星，其体重是地球上的3=倍，选项B正确在该行星上发射卫星的第一宇宙速度I|Mm(2兀、2V=jgR=4gR，是地球上发射卫星的第一宇宙速度的4倍，选项A错误由G=mr，r2IT丿MmGr2/2兀)2二mrIT丿r3可得=r3T23652132该行星与Glicsc581”的距离r是日地距离3652r的,：31x13倍，选项C错误该行星公转速率比地球大，地球上的米尺如果被带上该行星，在该行星上观察，其长度不变，选项D错误.(2013高考安徽理综第17题)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为MmEp=-G，其中G为引力常量，M为地球质量该卫星原来的在半径为R的轨道上绕地球做匀速圆周运动,Pr1由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为r2，此过程中因摩擦而产生的热量为11A.GMm()RR21 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 111C.GMm()2RR21答案：C11B.GMm()RR12111D.GMm()2RR12TOC o 1-5 h zMmMm11Mm解析:卫星降低轨道，减少的引力势能，-&-(-G)=G