天体运动_万有引力专题(精品).ppt

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1、天体运动问题的处理方法（1 1 1 1）绕自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动）绕自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动）绕自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动）绕自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动的天体称为的天体称为的天体称为的天体称为 “自转自转自转自转”天体。天体。天体。天体。在其表面上相对天体静在其表面上相对天体静在其表面上相对天体静在其表面上相对天体静止的物体则随自转天体，做与天体自转角速度相同的止的物体则随自转天体，做与天体自转角速度相同的止的物体则随自转天体，做与天体自转角速度相同的止的物体则随自转天体，做与天体自转角速度相同的匀速圆周运动。万有引力的一个分力提供向心力，

2、另匀速圆周运动。万有引力的一个分力提供向心力，另匀速圆周运动。万有引力的一个分力提供向心力，另匀速圆周运动。万有引力的一个分力提供向心力，另一个分力即为重力。从赤道到两极因做圆周运动的半一个分力即为重力。从赤道到两极因做圆周运动的半一个分力即为重力。从赤道到两极因做圆周运动的半一个分力即为重力。从赤道到两极因做圆周运动的半径逐渐减小，故所需的向心力逐渐减小，重力逐渐增径逐渐减小，故所需的向心力逐渐减小，重力逐渐增径逐渐减小，故所需的向心力逐渐减小，重力逐渐增径逐渐减小，故所需的向心力逐渐减小，重力逐渐增大。大。大。大。1.1.“自转自转”天体模型天体模型（2 2 2 2）研究物体在赤道和两极上

3、时的运动规律）研究物体在赤道和两极上时的运动规律）研究物体在赤道和两极上时的运动规律）研究物体在赤道和两极上时的运动规律赤赤道道道道两极两极星球的解题问题星球的解题问题星球的解题问题星球的解题问题物体从赤道到两极，质量不变，物体从赤道到两极，质量不变，物体从赤道到两极，质量不变，物体从赤道到两极，质量不变，重力加速度变大，导致重力变大。重力加速度变大，导致重力变大。重力加速度变大，导致重力变大。重力加速度变大，导致重力变大。赤道上物体绕地球自转的赤道上物体绕地球自转的赤道上物体绕地球自转的赤道上物体绕地球自转的向心向心向心向心加速度加速度加速度加速度近地卫星的加速度（近地卫星的加速度（近地卫星

4、的加速度（近地卫星的加速度（向心向心向心向心加速度）加速度）加速度）加速度）两者相差很大。（3 3）区分两个加速度）区分两个加速度赤道上物体绕地球自转的向心力是由万有引力的一个分力提供的；而近地卫星的向心力是由万有引力提供的。1.1.1.1.（2008200820082008年年年年四四四四川川川川延延延延考考考考区区区区理理理理综综综综卷卷卷卷18181818）如如如如图图图图，地地地地球球球球赤赤赤赤道道道道上上上上山山山山丘丘丘丘e e e e，近近近近地地地地资资资资源源源源卫卫卫卫星星星星p p p p和和和和同同同同步步步步通通通通信信信信卫卫卫卫星星星星q q q q均均均均在在

5、在在赤赤赤赤道道道道平平平平面面面面上上上上绕绕绕绕地地地地心心心心做做做做匀匀匀匀速速速速圆圆圆圆周周周周运运运运动动动动。设设设设e e e e、p p p p、q q q q的的的的圆圆圆圆周周周周运运运运动动动动速速速速率率率率分分分分别别别别为为为为v v v v1 1 1 1、v v v v2 2 2 2、v v v v3 3 3 3，向向向向心心心心加加加加速速速速度度度度分分分分别别别别为为为为a a a a1 1 1 1、a a a a2 2 2 2、a a a a3 3 3 3，则则则则（）A.vA.vA.vA.v1 1 1 1v v v v2 2 2 2v v v v3

6、3 3 3 B.vB.vB.vB.v1 1 1 1v v v v2 2 2 2v v v v3 3 3 3C.aC.aC.aC.a1 1 1 1a a a a2 2 2 2a a a a3 3 3 3 D.aD.aD.aD.a1 1 1 1a a a a3 3 3 3a a a a2 2 2 2eqpD D解析：对解析：对解析：对解析：对p p p p、q q q q：r3 r2，a3a2，v3v2，B B B B、C C C C错。错。错。错。e e e e、q q q q的角速度相同（周期均为的角速度相同（周期均为的角速度相同（周期均为的角速度相同（周期均为24242424小时）小时）小时

7、）小时），A A A A错。错。错。错。D DD D正确。正确。正确。正确。1.1.1.1.某星球可视为球体，其自转周期为某星球可视为球体，其自转周期为某星球可视为球体，其自转周期为某星球可视为球体，其自转周期为T T T T，在它的两，在它的两，在它的两，在它的两极上，用弹簧秤称得某物体的重量为极上，用弹簧秤称得某物体的重量为极上，用弹簧秤称得某物体的重量为极上，用弹簧秤称得某物体的重量为P P P P；在它的赤道；在它的赤道；在它的赤道；在它的赤道上，用弹簧秤称得该物体的重量为上，用弹簧秤称得该物体的重量为上，用弹簧秤称得该物体的重量为上，用弹簧秤称得该物体的重量为0.6P0.6P0.6P

8、0.6P，该行星的，该行星的，该行星的，该行星的平均密度是多少？平均密度是多少？平均密度是多少？平均密度是多少？物体在赤道时物体在赤道时物体在赤道时物体在赤道时解：物体在两极时解：物体在两极时解：物体在两极时解：物体在两极时该行星的平均密度该行星的平均密度该行星的平均密度该行星的平均密度联立联立联立联立式解出式解出式解出式解出地面上的物体所受万有引力有两个分力，一个是重力，另一个提供物体随地球自转的向心力。2.2.2.2.地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所受向心地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所受向心地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所受向心地球赤道上有一物体

9、随地球一起自转做圆周运动，所受向心力为力为力为力为F F F F1 1 1 1，向心加速度为，向心加速度为，向心加速度为，向心加速度为a a a a1 1 1 1，线速度为，线速度为，线速度为，线速度为v v v v1 1 1 1，角速度为，角速度为，角速度为，角速度为1 1 1 1；绕地球表；绕地球表；绕地球表；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受向心力为面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受向心力为面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受向心力为面附近做圆周运动的人造卫星（高度可忽略）所受向心力为F F F F2 2 2 2，向心加速度为向心加速度为向心加速度为向

10、心加速度为a a a a2 2 2 2，线速度为，线速度为，线速度为，线速度为v v v v2 2 2 2，角速度为，角速度为，角速度为，角速度为2 2 2 2；地球同步卫星所；地球同步卫星所；地球同步卫星所；地球同步卫星所受向心力为受向心力为受向心力为受向心力为F F F F3 3 3 3，向心加速度为，向心加速度为，向心加速度为，向心加速度为a a a a3 3 3 3，线速度为，线速度为，线速度为，线速度为v v v v3 3 3 3，角速度为，角速度为，角速度为，角速度为3 3 3 3；地；地；地；地球表面重力加速度为球表面重力加速度为球表面重力加速度为球表面重力加速度为g g g g

11、，第一宇宙速度为，第一宇宙速度为，第一宇宙速度为，第一宇宙速度为v v v v，假设三者质量相等，假设三者质量相等，假设三者质量相等，假设三者质量相等，则下述关系正确的是（则下述关系正确的是（则下述关系正确的是（则下述关系正确的是（）A.FA.FA.FA.F1 1 1 1=F=F=F=F2 2 2 2FFFF3 3 3 3 B.a B.a B.a B.a1 1 1 1=a=a=a=a2 2 2 2=ga=ga=ga=ga3 3 3 3 C.vC.vC.vC.v2 2 2 2=vv=vv=vv=vv3 3 3 3vvvv1 1 1 1 D.D.D.D.1 1 1 1=3 3 3 3RR2 2。宇

12、宙飞船绕。宇宙飞船绕。宇宙飞船绕。宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的（）A A线速度变小线速度变小线速度变小线速度变小 B B角速度变小角速度变小角速度变小角速度变小C C周期变大周期变大周期变大周期变大 D D向心加速度变大向心加速度变大向心加速度变大向心加速度变大D【解析解析解析解析】根据根据根据根据可知变轨后飞船的线速度变大，可知变轨后飞船的线速度变大，可知变轨后飞船的线速度变大，可知变轨后飞船的线速度变大，A A A A错。角速度变大错。角速度变大错。角

13、速度变大错。角速度变大B B B B错。周期变错。周期变错。周期变错。周期变小小小小C C C C错。向心加速度在增大错。向心加速度在增大错。向心加速度在增大错。向心加速度在增大D DD D正确。正确。正确。正确。1212.（20082008年广东卷物理年广东卷物理年广东卷物理年广东卷物理1212）图是）图是）图是）图是“嫦娥一号奔月嫦娥一号奔月嫦娥一号奔月嫦娥一号奔月”示意图，示意图，示意图，示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，卫星发射后通过自带的小型火

14、箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是（下列说法正确的是（下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A A发射发射发射发射“嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度的速度必须达到第三宇宙速度的速度必须达到第三宇宙速度的速度必须达到第三宇宙速度B B在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有

15、关在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C C卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D D在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力在绕月轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力C解析：由于发射过程中多次变轨，解析：由于发射过程中多次变轨，解析：由于发射过程中多次变轨，解析：由于发射过程中多次变轨，在开始发射时其发射速度必须比第在开始发射时其发射速度必须比

16、第在开始发射时其发射速度必须比第在开始发射时其发射速度必须比第一宇宙速度大，不需要达到第三宇一宇宙速度大，不需要达到第三宇一宇宙速度大，不需要达到第三宇一宇宙速度大，不需要达到第三宇宙速度，选项宙速度，选项宙速度，选项宙速度，选项A A A A错误。在绕月轨道错误。在绕月轨道错误。在绕月轨道错误。在绕月轨道上，根据上，根据上，根据上，根据 可知卫星的周期与卫星的可知卫星的周期与卫星的可知卫星的周期与卫星的可知卫星的周期与卫星的质量无关，选项质量无关，选项质量无关，选项质量无关，选项B B B B错误，选项错误，选项错误，选项错误，选项C C C C正确。正确。正确。正确。由于绕月球运动，地球对

17、卫星的引由于绕月球运动，地球对卫星的引由于绕月球运动，地球对卫星的引由于绕月球运动，地球对卫星的引力较小，故选项力较小，故选项力较小，故选项力较小，故选项D DD D错误。错误。错误。错误。地球地球地球地球月亮月亮月亮月亮卫星卫星卫星卫星地月转移轨道地月转移轨道地月转移轨道地月转移轨道12.12.（20092009年山东理综卷年山东理综卷年山东理综卷年山东理综卷1818）20082008年年年年9 9月月月月2525日至日至日至日至2828日我国成功实施了日我国成功实施了日我国成功实施了日我国成功实施了“神舟神舟神舟神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆七号载入航天飞行并实

18、现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点轨道飞行，后在远地点轨道飞行，后在远地点轨道飞行，后在远地点343343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为为为为343343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为9090分钟。下分钟。下分钟。下分钟。下列判断正

19、确的是（列判断正确的是（列判断正确的是（列判断正确的是（）A A飞船变轨前后的机械能相等飞船变轨前后的机械能相等飞船变轨前后的机械能相等飞船变轨前后的机械能相等B B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时

20、的加速度大于变轨后沿圆轨飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度道运动的加速度道运动的加速度道运动的加速度P地球地球地球地球Q轨道轨道轨道轨道1 1 1 1轨道轨道轨道轨道2 2 2 2B CB C【解析解析解析解析】飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A A A A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航不正确。飞船在圆轨道上时万有引力

21、来提供向心力，航不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，天员出舱前后都处于失重状态，天员出舱前后都处于失重状态，天员出舱前后都处于失重状态，B B B B正确。飞船在此圆轨正确。飞船在此圆轨正确。飞船在此圆轨正确。飞船在此圆轨道上运动的周期道上运动的周期道上运动的周期道上运动的周期90909090分钟小于同步卫星运动的周期分钟小于同步卫星运动的周期分钟小于同步卫星运动的周期分钟小于同步卫星运动的周期24242424小时，小时，小时，小时，根据根据根据根据T=2T=2T=2T=2 /，飞船在此圆轨道上运动的角度速

22、度大于，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，同步卫星运动的角速度，同步卫星运动的角速度，同步卫星运动的角速度，C C C C正确。飞船变轨前通过椭圆正确。飞船变轨前通过椭圆正确。飞船变轨前通过椭圆正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，

23、轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D DD D不正确。不正确。不正确。不正确。13.13.（20092009年福建理综卷年福建理综卷年福建理综卷年福建理综卷1414）“嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号嫦娥一号”月球探测器月球探测器月球探测器月球探测器在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为在环绕月球运行过程中，设探测器运行的轨道半径为r r，运行速率为，运行速率为，运行速率为，运行速率为v v，当探测器在飞越月球上一些环形山中，当探测器在飞越月

24、球上一些环形山中，当探测器在飞越月球上一些环形山中，当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时（的质量密集区上空时（的质量密集区上空时（的质量密集区上空时（）A.rA.r、v v都将略为减小都将略为减小都将略为减小都将略为减小 B.rB.r、v v都将保持不变都将保持不变都将保持不变都将保持不变C.rC.r将略为减小，将略为减小，将略为减小，将略为减小，v v将略为增大将略为增大将略为增大将略为增大 D.rD.r将略为增大，将略为增大，将略为增大，将略为增大，v v将略为减小将略为减小将略为减小将略为减小【解析解析解析解析】当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上当探测器在飞越月

25、球上一些环形山中的质量密集区上当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时，引力变大，探测器做近心运动，曲率半径略为减小，同空时，引力变大，探测器做近心运动，曲率半径略为减小，同空时，引力变大，探测器做近心运动，曲率半径略为减小，同空时，引力变大，探测器做近心运动，曲率半径略为减小，同时由于引力做正功，动能略为增加，所以速率略为增大。时由于引力做正功，动能略为增加，所以速率略为增大。时由于引力做正功，动能略为增加，所以速率略为增大。时由于引力做正功，动能略为增加，所以速率略为增大。C 19.19.（20072007年上海卷年上海卷年上海卷年上

26、海卷19A19A）宇航员在地球表面以一定）宇航员在地球表面以一定）宇航员在地球表面以一定）宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间初速度竖直上抛一小球，经过时间初速度竖直上抛一小球，经过时间初速度竖直上抛一小球，经过时间t t小球落回原处；小球落回原处；小球落回原处；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，若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间需经过时间需经过时间需经过时间5t5t小球落回原处。（取地球表面重力加速小球落回原处。（取地球表面重力加

27、速小球落回原处。（取地球表面重力加速小球落回原处。（取地球表面重力加速度度度度g g10m/s10m/s2 2，空气阻力不计），空气阻力不计），空气阻力不计），空气阻力不计）（1 1）求该星球表面附近的重力加速度）求该星球表面附近的重力加速度）求该星球表面附近的重力加速度）求该星球表面附近的重力加速度g g；（2 2）已知该星球的半径与地球半径之比为）已知该星球的半径与地球半径之比为）已知该星球的半径与地球半径之比为）已知该星球的半径与地球半径之比为R R星星星星:R:R地地地地1:41:4，求该星球的质量与地球质量之比，求该星球的质量与地球质量之比，求该星球的质量与地球质量之比，求该星球的质

28、量与地球质量之比MM星星星星:M:M地地地地。解析解析解析解析 （2 2 2 2）17.17.（20072007年年年年理理理理综综综综四四四四川川川川卷卷卷卷1717）我我我我国国国国探探探探月月月月的的的的“嫦嫦嫦嫦娥娥娥娥工工工工程程程程”已已已已启启启启动动动动，在在在在不不不不久久久久的的的的将将将将来来来来，我我我我国国国国宇宇宇宇航航航航员员员员将将将将登登登登上上上上月月月月球球球球。假假假假如如如如宇宇宇宇航航航航员员员员在在在在月月月月球球球球上上上上测测测测得得得得摆摆摆摆长长长长为为为为l l的的的的单单单单摆摆摆摆做做做做小小小小振振振振幅幅幅幅振振振振动动动动的的的

29、的周周周周期期期期为为为为T T，将将将将月月月月球球球球视视视视为为为为密密密密度度度度均均均均匀匀匀匀、半半半半径径径径为为为为r r的的的的球球球球体体体体，则则则则月球的密度为月球的密度为月球的密度为月球的密度为 ()()解析：解析：解析：解析：解得：解得：解得：解得：B“黄金代换”中的重力加速度是联系万有引力定律和物体在星球表面重力场中的运动的桥梁。11.11.（0707年物理海南卷年物理海南卷年物理海南卷年物理海南卷1111）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径）设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为为为为R R，速度为，

30、速度为，速度为，速度为v v，则太阳的质量可用，则太阳的质量可用，则太阳的质量可用，则太阳的质量可用v v、R R和和和和引力常量引力常量引力常量引力常量G G表示为表示为表示为表示为_。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的约为地球公转速率的约为地球公转速率的约为地球公转速率的7 7倍倍倍倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的轨道半径约为地球公转轨道半径的轨道半径约为地球公转轨道半径的轨道半径约为地球公

31、转轨道半径的2102109 9倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中倍。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中在银河系中心，且银河系中恒星的平均所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均所有恒星的质量都集中在银河系中心，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质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为质量约等于太阳质量，则银河系

32、中恒星数目约为_。10101111解析：设地球的质量为解析：设地球的质量为解析：设地球的质量为解析：设地球的质量为m,m,m,m,太阳的质量太阳的质量太阳的质量太阳的质量M,M,M,M,由万有引力定律由万有引力定律由万有引力定律由万有引力定律设银河系的质量为设银河系的质量为设银河系的质量为设银河系的质量为MMMM1 1 1 1 14.14.（20072007年理综宁夏卷年理综宁夏卷年理综宁夏卷年理综宁夏卷1414）天文学家发现了某恒星天文学家发现了某恒星天文学家发现了某恒星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，并测出了行星的有一颗行星在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的有一颗行星

33、在圆形轨道上绕其运动，并测出了行星的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。由此可推算出轨道半径和运行周期。由此可推算出轨道半径和运行周期。由此可推算出轨道半径和运行周期。由此可推算出 （）A A行星的质量行星的质量行星的质量行星的质量 B B行星的半径行星的半径行星的半径行星的半径 C C恒星的质量恒星的质量恒星的质量恒星的质量 D D恒星的半径恒星的半径恒星的半径恒星的半径C解析：解析：解析：解析：而而而而行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所行星的质量、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所行星的质量

34、、行星的半径及恒星的半径是无法求出的，所以正确答案为以正确答案为以正确答案为以正确答案为C C C C所以所以所以所以C C C C正正正正确确确确。gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷1A 1A某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为径为R，周期为，周期为T，万有引力恒量为，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为，则该行星的线速度大小为_，太阳的质量可表示为，太阳的质量可表示为_。该该行星的行星的线线速度速度由万有引力定律由万有引力定律解得太阳的解得太阳的质质量量解析：解析：7.7.（2

35、0082008年上海理综卷年上海理综卷年上海理综卷年上海理综卷7 7）有同学这样探究太阳的密度：）有同学这样探究太阳的密度：）有同学这样探究太阳的密度：）有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。

36、他掌握的数据到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像规律和（物理规律是小孔成像规律和（物理规律

37、是小孔成像规律和（物理规律是小孔成像规律和（）A.A.牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律 B.B.万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律C.C.万有引力定律、牛顿第二定律万有引力定律、牛顿第二定律万有引力定律、牛顿第二定律万有引力定律、牛顿第二定律 D.D.万有引力定律、牛顿第三定律万有引力定律、牛顿第三定律万有引力定律、牛顿第三定律万有引力定律、牛顿第三定律C解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律 可得太阳的质量，可得太阳的质量，可得太阳的质量，可得太阳的质量，根

38、据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径D DD D，故可求出太阳的密度。故可求出太阳的密度。故可求出太阳的密度。故可求出太阳的密度。1 1.（20092009年全国理综卷年全国理综卷年全国理综卷年全国理综卷1919）天文学家新发现了太阳）天文学家新发现了太阳）天文学家新发现了太阳）天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的系外的一颗行星。这颗行星的体积是

39、地球的4.74.7倍，质倍，质倍，质倍，质量是地球的量是地球的量是地球的量是地球的2525倍，已知某一近地卫星绕地球运动的周倍，已知某一近地卫星绕地球运动的周倍，已知某一近地卫星绕地球运动的周倍，已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为期约为期约为期约为1.41.4小时，引力常量小时，引力常量小时，引力常量小时，引力常量G=6.6710G=6.6710-11-11NmNm2 2/kg/kg2 2，由此，由此，由此，由此佑算该行星的平均密度约为（佑算该行星的平均密度约为（佑算该行星的平均密度约为（佑算该行星的平均密度约为（）1.8101.8103 3kg/mkg/m3 3 5.6105.6103 3

40、kg/mkg/m3 3 1.1101.1104 4kg/mkg/m3 3 2.9102.9104 4kg/mkg/m3 3【解析解析解析解析】本题考查天体运动的知识本题考查天体运动的知识本题考查天体运动的知识本题考查天体运动的知识.首先根据近地卫星饶首先根据近地卫星饶首先根据近地卫星饶首先根据近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供地球运动的向心力由万有引力提供地球运动的向心力由万有引力提供地球运动的向心力由万有引力提供可求出地球的密度可求出地球的密度可求出地球的密度可求出地球的密度可得该行星的密度约为可得该行星的密度约为可得该行星的密度约为可得该行星的密度约为2.92.92.92.91010

41、10104 4 4 4kg/mkg/mkg/mkg/m3 3 3 3D22.22.（20072007年年年年理理理理综综综综山山山山东东东东卷卷卷卷2222）20072007年年年年4 4月月月月2424日日日日，欧欧欧欧洲洲洲洲科科科科学学学学家家家家宣宣宣宣布布布布在在在在太太太太阳阳阳阳之之之之外外外外发发发发现现现现了了了了一一一一颗颗颗颗可可可可能能能能适适适适合合合合人人人人类类类类居居居居住住住住的的的的类类类类地地地地行行行行星星星星Gliese581cGliese581c。这这这这颗颗颗颗围围围围绕绕绕绕红红红红矮矮矮矮星星星星Gliese581Gliese581运运运运行行

42、行行的的的的星星星星球球球球有有有有类类类类似似似似地地地地球球球球的的的的温温温温度度度度，表表表表面面面面可可可可能能能能有有有有液液液液态态态态水水水水存存存存在在在在，距距距距离离离离地地地地球球球球约约约约为为为为2020光光光光年年年年，直直直直径径径径约约约约为为为为地地地地球球球球的的的的1.51.5倍倍倍倍 ，质质质质量量量量约约约约为为为为地地地地球球球球的的的的5 5倍倍倍倍，绕绕绕绕红红红红矮矮矮矮星星星星Gliese581Gliese581运运运运行行行行的的的的周周周周期期期期约约约约为为为为1313天天天天。假假假假设设设设有有有有一一一一艘艘艘艘宇宇宇宇宙宙宙宙

43、飞飞飞飞船船船船飞飞飞飞临临临临该该该该星星星星球球球球表表表表面面面面附附附附近近近近轨轨轨轨道道道道，下下下下列列列列说说说说法正确是法正确是法正确是法正确是 ()()A.A.飞船在飞船在飞船在飞船在Gliese581cGliese581c表面附近运行的周期约为表面附近运行的周期约为表面附近运行的周期约为表面附近运行的周期约为1313天天天天B.B.飞船在飞船在飞船在飞船在Gliese581cGliese581c表面附近运行时的速度大于表面附近运行时的速度大于表面附近运行时的速度大于表面附近运行时的速度大于7.9 km/s7.9 km/sC.C.人在人在人在人在Gliese581cGlie

44、se581c上所受重力比在地球上所受重力大上所受重力比在地球上所受重力大上所受重力比在地球上所受重力大上所受重力比在地球上所受重力大D.Gliese581cD.Gliese581c的平均密度比地球平均密度小的平均密度比地球平均密度小的平均密度比地球平均密度小的平均密度比地球平均密度小 B C解析解析解析解析:因为行星因为行星因为行星因为行星Gliese581cGliese581cGliese581cGliese581c运行的轨道半径和红矮星运行的轨道半径和红矮星运行的轨道半径和红矮星运行的轨道半径和红矮星Gliese581Gliese581Gliese581Gliese581的质的质的质的质量

45、未知，所以绕飞船绕行星量未知，所以绕飞船绕行星量未知，所以绕飞船绕行星量未知，所以绕飞船绕行星Gliese581cGliese581cGliese581cGliese581c运行的周期与行星运行的周期与行星运行的周期与行星运行的周期与行星Gliese581cGliese581cGliese581cGliese581c绕红矮星绕红矮星绕红矮星绕红矮星Gliese581Gliese581Gliese581Gliese581运行的周期无法比较运行的周期无法比较运行的周期无法比较运行的周期无法比较.A A A A错错错错.v 7.9 km/sv 7.9 km/s,B,B,B,B对对对对C C C C对

46、对对对D DD D错错错错【易错提醒】分不清飞船绕行星运动的周期与行星绕【易错提醒】分不清飞船绕行星运动的周期与行星绕【易错提醒】分不清飞船绕行星运动的周期与行星绕【易错提醒】分不清飞船绕行星运动的周期与行星绕红矮星运动的周期而选红矮星运动的周期而选红矮星运动的周期而选红矮星运动的周期而选A.A.A.A.2.2.（20092009年上海物理卷年上海物理卷年上海物理卷年上海物理卷 8 8）牛顿以天体之间普遍存在着）牛顿以天体之间普遍存在着）牛顿以天体之间普遍存在着）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定引力为依据，

47、运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（）A A.接受了胡克等科学家关于接受了胡克等科学家关于接受了胡克等科学家关于接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平吸引力与两中心距离的平吸引力与两中心距离的平吸引力与两中心距离的平方成反比方成反比方成反比方成反比”的猜想的猜想的猜想的猜想B B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，根据地球上一切物体都以

48、相同加速度下落的事实，根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即得出物体受地球的引力与其质量成正比，即得出物体受地球的引力与其质量成正比，即得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F F mm的结论的结论的结论的结论C C.根据根据根据根据F F mm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出系，进而得出系，进而得出系，进而得出F F mm1 1mm2 2D D.根据大量实验数据得出了比例系数根据大量实验数据得出了比例系数根据大量实验数据得出了

49、比例系数根据大量实验数据得出了比例系数G G的大小的大小的大小的大小A B C【解析解析解析解析】题干要求题干要求题干要求题干要求“在创建万有引力定律的过程中在创建万有引力定律的过程中在创建万有引力定律的过程中在创建万有引力定律的过程中”，牛顿知，牛顿知，牛顿知，牛顿知识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，识接受了平方反比猜想，和物体受地球的引力与其质量成正比，即即即即F F F F m mm m的结论，而提出万有引力定律后，后来卡文迪许利用卡的结论，而提出万有引力

50、定律后，后来卡文迪许利用卡的结论，而提出万有引力定律后，后来卡文迪许利用卡的结论，而提出万有引力定律后，后来卡文迪许利用卡文迪许扭称测量出万有引力常量文迪许扭称测量出万有引力常量文迪许扭称测量出万有引力常量文迪许扭称测量出万有引力常量G GG G的大小，因此选项的大小，因此选项的大小，因此选项的大小，因此选项A A A A、B B B B、C C C C正确。正确。正确。正确。20.20.（20072007年理综全国卷年理综全国卷年理综全国卷年理综全国卷.20.20）假定地球、月球都静止不动，用）假定地球、月球都静止不动，用）假定地球、月球都静止不动，用）假定地球、月球都静止不动，用火箭从地球