高一(下)春季8次讲义期中考试考前复习——天体运动

1、曲线运动、万有引力综合训练一、选择题（共10小题）1（2012安徽）我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神州八号”速度大B“天宫一号”比“神州八号”周期大C“天宫一号”比“神州八号”角速度大D“天宫一号”比“神州八号”加速度大2（2012广东）如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（）A动能大B向心加速度大C运行周期长D角速度小3（2011天津）质量为m的探月航天器在接近月球表面

2、的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A线速度B角速度C运行周期D向心加速度4（2012山东）2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2则等于（）ABCD5（2012景德镇模拟）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同

3、步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（）A6小时B12小时C24小时D36小时6（2011浙江）为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1总质量为m1随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则（）AX星球的质量为BX星球表面的重力加速度为C登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为7（2012北京）关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（）A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗

4、卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合8（2012江苏）2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅有太阳的引力提供D向心力仅由地球的引力提供9（2011重庆）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N年，该行星会运行

5、到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径比为（）ABCD10（2012四川）今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×l07m它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×l07m）相比（）A向心力较小B动能较大C发射速度都是第一宇宙速度D角速度较小二、填空题（共10小题）（除非特别说明，请填准确值）11（2014南开区一模）星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=若已知地球表面重力加速度为g，某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，不计

6、其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度v2=_12（2014松江区一模）2009年俄罗斯的卫星和美国的卫星在西伯利亚上空发生碰撞假定碰撞后产生甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则甲距地面的高度_乙距地面的高度，甲的加速度_乙的加速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）13（2007海南）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为_太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集

7、中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_14（2014攀枝花三模）用多次曝光把运动物体每隔一定时间间隔所在的位置记录在同一底片上的摄影技术叫频闪照相如图是一幅平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片分析频闪照片我们可以得出平抛运动在水平方向做匀速直线运动其依据是_竖直方向做自由落体运动，其依据是_15（2006广东）据报道，美囯计划2021年开始每年送15000名游客上太空旅游如图所示，当航天器围绕地球做椭圆轨道运行时，近地点A的速率_（填“大于”、“小球”、或“等于”）远地点B的速率16（2014徐汇区一模）已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和

8、r地球和月球的第一宇宙速度之比为_，在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为_17（2003上海）有质量的物体周围存在着引力场万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=_（万有引力恒量用G表示）18（2014嘉定区一模）据报道，一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运行轨道半径的比值为_，小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为_19（2014浦东新区一模）2013年12月

9、2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器顺利升空经过近月制动后，12月6日嫦娥三号进入环月圆轨道，从这一刻起，嫦娥三号成为真正的绕月卫星若测得嫦娥三号环月绕行的周期为T，圆轨道半径为R，则其线速度大小为_；已知万有引力常量为G，由此可得月球的质量为_20（2014金山区一模）若两颗人造地球卫星的向心加速度之比为a1：a2=4：9，则它们的轨道半径之比R1：R2=_，周期之比T1：T2=_三、解答题（共10小题）21（2013天津）“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

10、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=_22（2010上海）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G（1）（多选题）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是_（A）减小石英丝的直径（B）增大T型架横梁的长度（C）利用平面镜对光线的反射（D）增大刻度尺与平面镜的距离（2）已知T型架水平横梁长度为l，质量分别为m和m的球，位于同一水平面内，当横梁处于力矩平衡状态时，测得m、m连线长度为r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩k（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G=_23（

11、2009北京）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T24（2007广东）已知某行星半径为R，以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星的周期为T，该行星上发射的同步卫星的运行速度为V，则同步卫星距行星表面高度为多高？求该行星的自转周期？25（2007上海）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附

12、近的重力加速度g；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地曲线运动、万有引力综合训练参考答案与试题解析一、选择题（共10小题）1（2012安徽）我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km它们的运行轨道均视为圆周，则（）A“天宫一号”比“神州八号”速度大B“天宫一号”比“神州八号”周期大C“天宫一号”比“神州八号”角速度大D“天宫一号”比“神州八号”加速度大考点：人造卫星的环绕速度菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提

13、供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小解答：解：A：天宫一号和“神州八号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：，即 ，故轨道高度越小，线速度越大故A错误； B：万有引力提供向心力：，故轨道高度越小，周期越小故B正确；C：万有引力提供向心，故轨道高度越小，角速度越大故C错误；D：万有引力提供向心力，故轨道高度越小，加速度越大故D错误故选B点评：解决本题的关键掌握线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系2（2012广东）如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（）A动能大B向心

14、加速度大C运行周期长D角速度小考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出大小解答：解：根据=得，a=，v=，T=，由这些关系可以看出，r越大，a、v、越小，而T越大，故A、B错误，C、D正确故选CD点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用3（2011天津）质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航

15、天器的（）A线速度B角速度C运行周期D向心加速度考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题分析：研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力解答：解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：A、=mv=故A正确；B、mg=m2R=故B错误；C、mg=mRT=2故C正确；D、=maa=故D错误故选AC点评：应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算4（2012山东）2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫

16、一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2则等于（）ABCD考点：人造卫星的环绕速度菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度的大小关系解答：解：“神舟八号”飞船与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：得：，故所以答案应选B故选：B点评：本题的关键掌握线速度与轨道半径的关系5（2012景德镇模拟）已知地球同步卫星

17、离地面的高度约为地球半径的6倍若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（）A6小时B12小时C24小时D36小时考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；同步卫星菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与星球的自转周期相同通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：地球的同步卫星的周期为T1=24小时，轨道半径为r1=6R1，密度1某行星的同步卫星周期为T2，轨道半径为r2=2.5R2，密度2根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有：两式化简解得：T2=12 小时故选B点评

18、：向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较6（2011浙江）为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1总质量为m1随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则（）AX星球的质量为BX星球表面的重力加速度为C登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为D登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题分析：研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等

19、式求出中心体的质量研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出线速度和周期再通过不同的轨道半径进行比较解答：解：A、研究飞船绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：得出：M=，故A正确B、根据圆周运动知识，a=只能表示在半径为r1的圆轨道上向心加速度，而不等于X星球表面的重力加速度，故B错误C、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有：在半径为r的圆轨道上运动：=m得出：v=，表达式里M为中心体星球的质量，R为运动的轨道半径所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为=，故C错误D、研究登陆舱绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供

20、向心力，列出等式：在半径为r的圆轨道上运动：=m得出：T=2表达式里M为中心体星球的质量，R为运动的轨道半径所以登陆舱在r1与r2轨道上运动时的周期大小之比为：=，所以T2=T1，故D正确故选AD点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用7（2012北京）关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（）A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经

21、过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据开普勒定律求解了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量解答：解：A、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，可能具有相同的周期，故A错误B、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故B正确C、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由

22、于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值故C错误D、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星相对地面静止不动，所以同步卫星不可能经过北京上空，故D错误故选B点评：地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小8（2012江苏）2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太

23、阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动则此飞行器的（）A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅有太阳的引力提供D向心力仅由地球的引力提供考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；人造卫星问题分析：飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，飞行器靠太阳和地球引力的合力提供向心力，根据v=r，a=r2比较线速度和向心加速度的大小解答：解：A、飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据v=r，知探测器的线速度大于地球的线速度故A正确B、根据a=r2知，探测器的向心加速度大于

24、地球的向心加速度故B正确C、探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供故C、D错误故选AB点评：本题考查万有引力的应用，题目较为新颖，在解题时要注意分析向心力的来源及题目中隐含的条件9（2011重庆）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示该行星与地球的公转半径比为（）ABCD考点：开普勒定律菁优网版权所有专题：压轴题；万有引力定律的应用专题分析：由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长，其绕太阳转的慢每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明N年地球比行星多转1圈，即行星转了N1圈，从而再次在日地连线的延长线上，那么，可以

25、求出行星的周期是年，接着再由开普勒第三定律求解该行星与地球的公转半径比解答：解：A、B、C、D：由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明从最初在日地连线的延长线上开始，每一年地球都在行星的前面比行星多转圆周的N分之一，N年后地球转了N圈，比行星多转1圈，即行星转了N1圈，从而再次在日地连线的延长线上所以行星的周期是年，根据开普勒第三定律有，即：=，所以，选项A、C、D错误，选项B正确故选：B点评：解答此题的关键由题意分析得出每过N年地球比行星多围绕太阳转一圈，由此求出行星的周期，再由开普勒第三定律求解即可10（2012四川）今年4

26、月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8×l07m它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2×l07m）相比（）A向心力较小B动能较大C发射速度都是第一宇宙速度D角速度较小考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据牛顿的万有引力定律研究引力的大小卫星由万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律研究速度、周期、向心力解答：解：设地球的质量为M，卫星的质量为m，轨道半径为r，卫星由万有引力提供向心力得=m2r解得：v=A、向心力F=，轨道半径为2.8×107m的卫星向心力较大，故A错

27、误B、v=，轨道半径为2.8×107m的卫星速度较大，动能较大，故B正确C、第一宇宙速度是发射卫星的最小速度，离地球越远，需要的发射速度越大，故C错误D、=，轨道半径为2.8×107m的卫星角速度较大，故D错误故选B点评：卫星类型关键要建立物理模型：卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的万有引力提供卫星的向心力二、填空题（共10小题）（除非特别说明，请填准确值）11（2014南开区一模）星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=若已知地球表面重力加速度为g，某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速

28、度的，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度v2=考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：第一宇宙速度是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度，即G=m；此题把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球上面解答：解：设地球的质量为M，半径为r，绕其飞行的卫星质量m，由万有引力提供向心力得：G=m在地球表面G =mg第一宇宙速度时R=r联立知v=利用类比的关系知某星体第一宇宙速度为v1=第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1；即v2=；故答案为：点评：通过此类题型，要学会知识点的迁移，比如此题：把地球第一宇宙速度的概念迁移的某颗星球

29、上面12（2014松江区一模）2009年俄罗斯的卫星和美国的卫星在西伯利亚上空发生碰撞假定碰撞后产生甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则甲距地面的高度小于乙距地面的高度，甲的加速度大于乙的加速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、加速度的表达式进行讨论即可解答：解：卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有=mav=，甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，所以甲

30、的轨道半径小于乙的轨道半径，即甲距地面的高度小于乙距地面的高度a=，甲的轨道半径小于乙的轨道半径，所以甲的加速度大于乙的加速度故答案为：小于，大于点评：该题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论；同时要注意卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径一一对应13（2007海南）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为v，则太阳的质量可用v、R和引力常量G表示为太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集

31、中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为1011考点：万有引力定律及其应用；牛顿第二定律菁优网版权所有专题：计算题；压轴题分析：研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量研究太阳绕银河系运动，由万有引力充当向心力得出银河系质量解答：解：研究地球绕太阳做圆周运动的向心力，由太阳对地球的万有引力充当根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得M=太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力，同理可得M=1011M故答案为：；1011点评：明确研究对象，根据万有引力提供向心力找出中心体的质量14（2014攀枝花三模）用多次曝光把运动物体每

32、隔一定时间间隔所在的位置记录在同一底片上的摄影技术叫频闪照相如图是一幅平抛运动与自由落体运动对比的频闪照片分析频闪照片我们可以得出平抛运动在水平方向做匀速直线运动其依据是水平方向相等时间内发生的位移相等竖直方向做自由落体运动，其依据是竖直方向上与自由落体运动同步考点：平抛运动菁优网版权所有专题：平抛运动专题分析：频闪照相每隔相同时间间隔曝光一次，通过与自由落体运动对照得到竖直分运动的规律，通过研究水平方向相同时间内的位移得到水平分运动的特点解答：解：频闪照相每隔相同时间间隔曝光一次，而每相邻两次曝光时间间隔中的位移均为一格，说明水平方向的分运动是匀速直线运动；竖直方向与自由落体的小球总是同一高

33、度，故竖直分运动是自由落体运动；故答案为：水平方向相等时间内发生的位移相等，竖直方向上与自由落体运动同步点评：本题关键是明确如何采用频闪照相法研究平抛运动的分运动规律，竖直分运动的规律是自由落体运动，水平分运动是匀速直线运动15（2006广东）据报道，美囯计划2021年开始每年送15000名游客上太空旅游如图所示，当航天器围绕地球做椭圆轨道运行时，近地点A的速率大于（填“大于”、“小球”、或“等于”）远地点B的速率考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：压轴题；万有引力定律的应用专题分析：根据开普勒第二定律的推广：相等的时间内，卫星与地球的连线扫过的面积相等由面积公式可以导出结论解答：解

34、：根据开普勒第二定律的推广：相等的时间内，卫星与地球的连线扫过的面积相等又面积公式，所以所以半径大的线速度小，半径小的线速度大故近地点A的速率大故答案为：大于点评：该题变相考查开普勒第二定律，代入即可属于简单题16（2014徐汇区一模）已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r地球和月球的第一宇宙速度之比为，在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为Mr2：mR2考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；单摆周期公式菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：（1）由万有引力等于向心力，可以得到第一宇宙速度的表达式，根据月球质量与地球质量之比约为m：M，月球半径与地球半径之比约

35、为r：R，进行比较（2）根据万有引力等于重力和单摆周期计算公式计算摆长之比解答：解：根据万有引力充当向心力G=m，知第一宇宙速度公式v=所以地球和月球的第一宇宙速度之比为：=在星球表面上引力等于重力：单摆周期公式T=2由知摆长与质量成正比，与距离平方成反比故地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为：=Mr2：mR2故答案为：，Mr2：mR2点评：本题要掌握第一宇宙速度的定义，正确利用万有引力公式列出第一宇宙速度的表达式；知道重力加速度和单摆周期的关系T=217（2003上海）有质量的物体周围存在着引力场万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强由此可得，与

36、质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=（万有引力恒量用G表示）考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：计算题分析：我们用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强，这种方法称为类比法，类比推理是根据两个对象之间在某些方面的相似或相同而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑方法解答：解：电场强度的定义式为E=，其中q为放入电场中的检验电荷，F为其受到的电场力类似的，我们在质量为M的质点相距r处放入一个检验质点，其质量为m，则其受到的万有引力G=与其质量m之比与检验质点无关，只由场源质量M、到场源距离r决定，我们定义它为引力场强度EG=故答案为点评：在解物理习题时，我们可以利用

37、类比法抽象物理模型和确定隐含条件，也可以利用类比启发思路、触类旁通，类比法解题是高考的重点和热点18（2014嘉定区一模）据报道，一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运行轨道半径的比值为2.26，小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为0.67考点：万有引力定律及其应用；向心力菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，都是由万有引力提供向心力，列出等式解题向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量选取应用解答：解：1、小行星

38、与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有：r=所以该小行星和地球绕太阳运行的轨道半径之比为=2.262、根据圆周运动的知识得：v=得：小行星和火星绕太阳运行的线速度大小之比为=0.67故答案为：2.26；0.67点评：本题考查了万有引力在天体中的应用，解题的关键在于找出向心力的来源，并能列出等式解题求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先表示出来，再进行之比19（2014浦东新区一模）2013年12月2日1时30分，“嫦娥三号”月球探测器顺利升空经过近月制动后，12月6日嫦娥三号进入环月圆轨道，从这一刻起，嫦娥三号成为真正的绕月卫星若测得嫦娥三号环月绕行的周期为T，圆轨

39、道半径为R，则其线速度大小为；已知万有引力常量为G，由此可得月球的质量为考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：根据线速度与周期和半径的关系，可得线速度大小根据万有引力提供向心力，化简可得月球的质量M解答：解：根据线速度与周期和半径的关系，得根据万有引力提供向心力解得：故答案为：；点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能根据题意选择恰当的向心力的表达式20（2014金山区一模）若两颗人造地球卫星的向心加速度之比为a1：a2=4：9，则它们的轨道半径之比R1：R2=3：2，周期之比T1：T2=3：2考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系菁优网版

40、权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供向心力，得，代入数据计算半径比值根据，所以，代入数据计算周期比值解答：解：人造卫星都绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得所以因为，所以故故答案为：3：2；3：2点评：本题要掌握万有引力提供向心力这个关系，能够根据题意选择恰当的向心力的表达式，要知道向心加速度的公式三、解答题（共10小题）（选答题，不自动判卷）21（2013天津）“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

41、卫星绕月球运动的向心加速度a=线速度 v=考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：万有引力提供圆周运动的向心力，注意引力计算中r是与月球球心间距离解答：解：万有引力提供卫星绕月球圆周运动的向心力，所以有：（1）得嫦娥二号的向心加速度=（2）得嫦娥二号的线速度=故答案为：a=，v=点评：抓住万有引力提供向心力，根据给出的不同物理量求解22（2010上海）卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G（1）（多选题）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是CD（A）减小石英丝的直径（B）增大T型架横梁

42、的长度（C）利用平面镜对光线的反射（D）增大刻度尺与平面镜的距离（2）已知T型架水平横梁长度为l，质量分别为m和m的球，位于同一水平面内，当横梁处于力矩平衡状态时，测得m、m连线长度为r，且与水平横梁垂直，同时测得石英丝的扭转角度为，由此得到扭转力矩k（k为扭转系数且已知），则引力常量的表达式G=考点：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定菁优网版权所有分析：为测量石英丝极的扭转角，实验采取了“微小量放大”当引进m时由于物体间引力作用，使石英丝极发生微小的扭转，从而带动平面镜转动，导致经平面镜反射过来的光线发生较大变化，得出转动的角度列出石英丝极微小的扭转力矩等于引力力矩的表达式，从而求出引力常量解答：解：（1）为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”利用平面镜对光线的反射，来体现微小形变的当增大刻度尺与平面镜的距离时，转动的角度更明显因此选项CD正确；当减小石英丝的直径时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角却没有作用，故A不正确；当增大T型架横梁的长度时，会导致石英丝更容易转动，对测量石英丝极微小的扭转角仍没有作用，故B不正确；故选CD（2）质量分别为m和m的球，位于同一水平面内，当横梁处于静止时，力矩达平衡状态则有：由 得：G=故答案为：点评：本