2007-2013七年高考新课标全国卷(物理)分类全解全析_考点5万有引力与航天_Word版含解析

1、考点5 万有引力与航天1 .（2007·新课标全国卷·T14）（14分）天文学家发现了某恒星有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的轨道半径和运行周期。由此可推算出A.行星的质量B.行星的半径C.恒星的质量D.恒星的半径【解析】根据可知M =，所以C正确；而行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所以正确答案为C。【答案】：C2 .（2008·新课标全国卷·T23）（15分）天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星双星系统在银河系中很普遍利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量已知某双星系统中两颗恒星围绕它

2、们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量（引力常量为G）【解析】设两颗恒星的质量分别为m1、m2，做圆周运动的半径分别为r1、r2，角速度分别为1，2根据题意有12 r1+r2r 根据万有引力定律和牛顿定律，有 得 得 式相加解得： 3 .（2009·新课标全国卷·T15）（6分）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.2【解析】天体的运动满足万有引力充当向心力即可知，

3、可见木星与地球绕太阳运行的线速度之比，B正确。【答案】B。4.（2010·新课标全国卷·T20）（6分）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是，纵轴是；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是( ) 【解析】本题以行星绕太阳作圆周运动立意命题，分析行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径说遵从的规律，并转化为图象进行考查，考查考生运用数学知识解答物理问题的能力。解答本题可按以下思路分析：行星绕太阳做匀速圆

4、周运动万有引力提供向心力列方程取对数转换变量得新函数分析图像得结果 根据开普勒周期定律：周期平方与轨道半径三次方成正比可知：T2=kR3，两式相除后取对数，得：，整理得：，选项B正确。【答案】：B。【类题拓展】天体运动问题的求解两步法（1）建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：（2）写出两组式子： a.b.代换关系：天体表面 ，空间轨道上 。.（2011·新课标全国卷·T19）（6分）卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道

5、半径约为3.8×105km，运行周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s，）A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s【解析】解答本题时可按以下思路分析：（1） 由开普勒第三定律求出同步卫星的轨道半径；（2） 求出同步卫星距地面的距离；（3） 求出无线电信号往返的时间。根据开普勒第三定律可得：，则同步卫星的轨道半径为，代入题设已知得，r卫=4.22×107m，因此同步卫星到地面的最近距离为L= r卫r=4.22×107m6.4×106m=3.58×107m，从发出信号至对方接收到信号所

6、需最短时间t=2.4s，即A、C、D错，B正确。【答案】：B。.（2012·新课标全国卷·T21）（6分）假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零.矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 （ ）A. B. C. D. 【解析】解答本题应把握以下两点：忽略地球自转，万有引力和重力相等；明确质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零的含义。根据万有引力与重力相等可得，在地面处有：在矿井底部有，所以。故选项A正确。【答案】：A。7、（2013·新课标全国卷·T20）（6分）2012年6曰18日，神州九号飞

7、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大气，下面说法正确的是A.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B.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C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.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 【解析】绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度小于等于7.9km/s,所以A选项错误;由于有稀薄的大气,所以空气阻力要做负功,卫星的线速度将减小,卫星做向心运动,轨道半径将减小,在半径减小的过程中万有引力做正功,卫星的速度又要增大,所以不加干预,为新的动能可能会增大,B、C选项正确;航天员受到地球对他的万有引力的作用，所以D选项错误。【答案】BC8、（2013·新课标全国卷·T20）（6分）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 【解析】卫星在轨道半径逐渐变小的过程