高考物理真题分类汇编万有引力和航天中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 2010年高考物理真题分类汇编 万有引力和航天 1（2010重庆1）月球与地球质量之比约为 1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点 O 做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕 O 点运动生物线速度大小之比约为 A1：6400 B.1:80 C.80:1 D:6400:1 2.（2010天津6）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比 A.轨道半径变小 B.向心加速度变小 C.线速度变小 D.角速度变小 3.2010 全国卷21 已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径

2、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 B.12小时 C.24小时 D.36小时 4.2010 江苏物理62009 年 5 月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在 A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B 为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（A）在轨道上经过 A 的速度小于经过 B 的速度（B）在轨道上经过 A 的动能小于在轨道上经过 A 的动能（C）在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期（D）在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度 52010

3、福建14火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期1T，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为2T，火星质量与地球质量之比为 p，火星半径与地球半径之比为 q，则1T与2T之比为 A.3pq B.31pq C.3pq D.3qp 学习好资料 欢迎下载 6.2010 新课标20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像.图中坐标系的横轴是lg(/)OT T，纵轴是lg(/)OR R;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，O

4、T和0R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 72010 北京16一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为 A.1243G B.1234 G C.12G D.123G 8.2010上海物理15 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为1g，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g，则（A）1ga （B）2ga （C）12gga （D）21gga 92010 海南物理10火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太

5、阳公转的轨道半径约为地球公转半径的 1.5 倍。根据以上数据，以下说法正确的是 A火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B火星公转的周期比地球的长 C火星公转的线速度比地球的大 D火星公转的向心加速度比地球的大 地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆

6、形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 10.2010安徽17 11.2010全国卷25如右图，质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都绕O 点做匀速周运动，星球 A 和 B 两者中心之间距离为 L。已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线，A 和 B 分别在 O 的两侧。引力常数为 G。求两星球做圆周运动的周期。在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星

7、球 A 和 B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为 T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期 T2。已知地球和月球的质量分别为 5.98 1024kg 和 7.35 1022kg。求 T2与 T1两者平方之比。（结果保留 3 位小数）地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江

8、苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 2010年高考物理真题分类汇编 万有引力和航天 1（2010重庆1）月球与地球质量之比约为 1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他们都围绕月球连线上某点 O 做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕 O 点运动生物线速度大小之比约为 A1：6400 B.1:80 C.8

9、0:1 D:6400:1【答案】C【解析】月球和地球绕 O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供各自的向心力，则地球和月球的向心力相等。且月球和地球和 O 始终共线，说明月球和地球有相同的角速度和周期。因此有 RMrm22，所以mMRrVv，线速度和质量成反比，正确答案 C。2.（2010天津6）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比 A.轨道半径变小 B.向心加速度变小 C.线速度变小 D.角速度变小 答案：A 3.2010 全国卷21 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，它的同步卫

10、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 B.12小时 C.24小时 D.36小时【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为 T1=24 小时，轨道半径为 r1=7R1，密度 1。某行星的同步卫星周期为 T2，轨道半径为 r2=3.5R2，密度 2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有 1211213111)2(34rTmrRGm 地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的倍若某行星的平均密度为

11、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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 2222223222)2(34rTmrRGm 两式化简得12212TT小时【命题意图与考点定位】牛顿第二定律和万有引力定律应用于天体运动。4.2010 江苏物理62009 年 5 月，航天飞机在完成对哈勃空

12、间望远镜的维修任务后，在 A点从圆形轨道进入椭圆轨道，B 为轨道上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（A）在轨道上经过 A 的速度小于经过 B 的速度（B）在轨道上经过 A 的动能小于在轨道上经过 A 的动能（C）在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期（D）在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度 答案：ABC 52010 福建14火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期1T，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为2T，火星质量与地球质量之比为 p，火星半径与地球半径

13、之比为 q，则1T与2T之比为 A.3pq B.31pq C.3pq D.3qp 答案：D 6.2010 新课标20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像.图中坐标系的横轴是lg(/)OT T，纵轴是lg(/)OR R;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，OT和0R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 地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周

14、期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 3020kRT两式相除后取对数，得：303202lglgRRTT，整理得：00lg3lg2RRTT，选项 B正确。72010 北京16一物

15、体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为 G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为 A.1243G B.1234 G C.12G D.123G【答案】D【解析】赤道表面的 物体对天体表面的压力为零,说明天体对物体的万有引力恰好等于物体随天体转动所需要的向心力，有RTmRmRG223)2(34，化简得GT3，正确答案为D。8.2010上海物理15 月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为1g，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g，则（A）1ga （B）2ga （C）12gga （D）21gga【解析

16、】根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供，选 B。本题考查万有引力定律和地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的

17、加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 圆周运动。难度：中等。这个题出的好。92010 海南物理10火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的 1.5 倍。根据以上数据，以下说法正确的是 A火星表面重力加速度的数值比地球表面小 B火星公转的周期比地球的长 C火星公转的线速度比地球的大 D火星公转的向心加速度比地球的大 【答案】AB 【解析】由2MmGmgR得2MgGR，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的25，A 正确；由222()MmGmRrT得32rTGM，公转轨道半径

18、大的周期长，B 对；周期长的线速度小，(或由GMrv判断轨道半径大的线速度小)，C 错；公转向心加速度2MaGr，D 错。10.2010安徽17 【答案】A【解 析】由 于 万 有 引 力 提 供 探 测 器 做 圆 周 运 动 的 向 心 力，则 有212112()()()MmGmRhRhT；222222()()()MmGmRhRhT，可求得火星的质量地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的倍若某行星的平均密度为地球平均密

19、度的一半它的同步卫星距其表面的高度是其半径的倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 23231222124()4()RhRhMGTGT和火星的半径22321122311ThhTRTT ，根据密度公式得：333443MMMVRR。在火星表面的物体有2MmGmgR，可得火星表面的重力加速度2GMgR，故

20、选项 A正确。11.2010全国卷25如右图，质量分别为 m 和 M 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都绕O 点做匀速周运动，星球 A 和 B 两者中心之间距离为 L。已知 A、B 的中心和 O 三点始终共线，A 和 B 分别在 O 的两侧。引力常数为 G。求两星球做圆周运动的周期。在地月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球 A 和 B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为 T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期 T2。已知地球和月球的质量分别为 5.98 1024kg 和 7.35 1022kg。求 T2与 T1两者平方之比。（结

21、果保留 3位小数）【答案】)(23mMGLT1.01【解析】A 和 B 绕 O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则 A 和 B 的向心力相等。且 A 和 B 和 O 始终共线，说明 A 和 B 有相同的角速度和周期。因此有 RMrm22，LRr，连立解得LMmmR，LMmMr 对 A 根据牛顿第二定律和万有引力定律得LmMMTmLGMm22)2(化简得 )(23mMGLT 将地月看成双星，由得)(231mMGLT 将 月 球 看 作 绕 地 心 做 圆 周 运 动，根 据 牛 顿 第 二 定 律 和 万 有 引 力 定 律 得LTmLGMm22)2(地球可视为一个由两质点构成的双

22、星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火学习好资料 欢迎下载 化

23、简得 GMLT322 所以两种周期的平方比值为01.11098.51035.71098.5)(242224212MMmTT 地球可视为一个由两质点构成的双星系统他们都围绕月球连线上某点做匀速圆周运动据此观点可知月球与地球绕点运动生物线速度大小之比约为天津探测器绕月球做匀速圆周运动变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动则变轨地球半径的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倍则该行星的自转周期约为小时小时小时小时江苏物理年月航天飞机在完成对哈勃空望远镜的维修任务后在点从圆形轨道进入椭圆轨上经过的动能小于在轨道上经过的动能在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期在轨道上经过的加速度小于在轨道上经过的加速度福建火星探测项目是我国继神舟载人航天工程嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目假设火