2018版高三物理一輪復習專題5萬有引力定律(含2015年高考真題)

1、1專題 5 萬有引力定律1.（15 江蘇卷）過去幾千年來，人類對行星的認識與研究僅限于太陽系內(nèi)，行星“ 51 peg b的發(fā)現(xiàn)拉開了研究太陽系外行星的序幕“51 peg b ”繞其中心恒星做勻速圓周運動，周期1約為 4 天，軌道半徑約為地球繞太陽運動半徑為1,該中心恒星與太陽的質(zhì)量比約為201A. B . 1 C . 5 D . 1010答案：B所以M恒=（且）3.（匹）2（丄）3（空）2=1.M日r/ Ts/2042. （ 15 北京卷）假設地球和火星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離小于火星到太陽的距離，那么A. 地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期B. 地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的

2、線速度C. 地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D. 地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度答案：D解析：根據(jù)萬有引力公式與圓周運動公式結(jié)合解題.再由地球環(huán)繞太陽的公轉(zhuǎn)半徑小于火星環(huán)繞太陽的公轉(zhuǎn)半徑，利用口訣“高軌、低速、大周期”能夠非常快的判斷出，地球的軌道 “低”，因此線速度大、周期小、角速度大最后利用萬有引力公式 a=GM R,得出地球的加速度大因此為 D 選項.3. （15 福建卷）如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動，a、b到地心O的解析：根據(jù)GMmm 4二2rT2，得MGT2距離分別為1、2,線速度大小分別為V1、V2.則 （）2（）2V2r2 1 ,3答案：A解析：由題

3、意知，兩顆人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)Mm4.（ 15 海南卷）若在某行星和地球上相對于各自水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運動的距離之比為2: 7.已知該行星質(zhì)量約為地球的7 倍,地球的半徑為 R,由此可知，該行星的半徑為（）177A.RB.RC. 2R D.一R22 2答案：C解析：平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，即X = v0t，在豎直方向上做自由落體運動,12即h gt，所以x =vo2，兩種情況下，拋出的速度相同，高度相同，所以根據(jù)公式G皿學=mg可得g =，故行RRg地解得&亍=2R，故 C 正確.5. （ 15 四川卷

4、）登上火星是人類的夢想， “嫦娥之父”歐陽自遠透露：中國計劃于 2020 年 登陸火星.地球和火星公轉(zhuǎn)視為勻速圓周運動，忽略行 星自轉(zhuǎn)影響.根據(jù)下表，火星和 地球 相比行星半徑/m質(zhì)量/kg軌道半徑/m地球66.4X10246.0X101.5X1011火星63.4X10236.4X102.3X1011答案：B解析：火星與地球都是繞太陽，由太陽對它們的萬有引力提供其做圓周運動的42向心力，設太陽的質(zhì)量為M即有：G-Mm-=ma=mr-n，解得：an=G絡x 2,rTr rT=2 n GMxr3，由表格數(shù)據(jù)可知，火星軌道半徑較大，因此向心加速度an較小，故選項 B 正確；公轉(zhuǎn)周期T較大，故選項 A

5、 錯誤；在表面處時，根據(jù)mmg=Gv2=m，得:rB、C、D 錯誤.47. （ 15 重慶卷）宇航員王亞平在“天宮 1 號”飛船內(nèi)進行了我國首次太空授課，演示了一 些完全失重狀態(tài)下可得：g反R，即:23212g火=m火（R火）2=淙詔021，所以火星表面的重力加速度較小，故選項 C 錯誤；由第一宇宙速度公式V1=.Gm可知, 所以火星的第一宇宙速度較小，故選項D 錯誤v1 火Vi 地6.4 10236.4 106 6.0 10243.4 1066. （ 15 安徽卷）由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其它星體對它們的作用，存在著一種運動形式：三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個

6、頂點上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運動（圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時的一般情況.）.若A星體質(zhì)量為2m B C兩星體的質(zhì)量均為m三角形的邊長為a, 求：（1 ）A星體所受合力大小FA；（2）B星體所受合力大小FB；（3）C星體的軌道半徑（4）三星體做圓周運動的周期T.22解析：（1）A星體受B C兩星體的引力大小相等，F(xiàn)BA=FCA=G 2，合力a（2）B星體受A星體的引力2FAB二FBA二G智 ,B星體受C星體的引力FCBa角形定則結(jié)合余弦定理得,FB= FABFCB-2FABLFCBCOS120=運斗a;（3）由對稱性知，OA在BC的中垂線上，RC=R

7、B.對A星體：23纓=2m2RAa2,7 Gm?2對B星體：7Gm- RB，聯(lián)立解得a7RC，在三角形中，（寧a-RA）2自2七，解得a,即RB（4）把式代入式，得用=2.Gm，即T2丄; 1 ,5的物理現(xiàn)象.若飛船質(zhì)量為m，距地面高度為h，地球質(zhì)量為M，半徑6為R，引力常量為G，則飛船所在處的重力加速度大小為9.（ 15 廣東卷）（多選題）在星球表面發(fā)射探測器，當發(fā)射速度為v時，探測器可繞星球表面做勻速圓周運 動；當發(fā)射速度達到、2V時，可擺脫星球引力束縛脫離該星球，已知地球、火星兩星球的 質(zhì)量比約為 10 :1，半徑比約為 2 : 1，下列說法正確的有A. 探測器的質(zhì)量越大，脫離星球所需的

8、發(fā)射速度越大B. 探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C. 探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等D. 探測器脫離星球的過程中勢能逐漸變大 答案：BD解析：探測器繞星球表面做勻速圓周運動的向心力由星球?qū)λ娜f有引力提供，設星球質(zhì)量為M探測器質(zhì)量為m運行軌道半徑為r,星球半徑為R,根據(jù)萬有引力定律有：F=,在星球表面時r=R,所以探測器在地球表面和在火星表面受到的引力之比為:=，故選項 B 正確；根據(jù)向心力公式有：GM：=，解得：V=.GM，與探測器的質(zhì)2rr；r量m無關，探測器繞地球表面和繞火星表面做勻速圓周運動的速度大小之比為：魚=V火選項 A、C 錯誤；探測器脫離星球的過程中，高度逐漸增大，其勢能逐漸變大，故選項D 正A.0 B.答案：BGM(R h)