萬有引力定律高考題匯編(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 萬有引力定律高考題1 (2011江蘇第7題)一行星繞恒星作圓周運(yùn)動。由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T，速度為v，引力常量為G，則A恒星的質(zhì)量為 B行星的質(zhì)量為C行星運(yùn)動的軌道半徑為 D行星運(yùn)動的加速度為2（2011山東第17題）.甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方答案：AC解析：萬有引力提供向心力，由，可得向心加速度之比，C正確；周期之比，A正確；甲、乙均為兩顆地球衛(wèi)星，運(yùn)

2、行速度都小于第一宇宙速度，B錯誤；甲為地球同步衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上方，D錯誤。3(廣東第20題).已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是A.衛(wèi)星距離地面的高度為B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運(yùn)行時受到的向心力大小為D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度4（2011全國卷1第19題）我國“嫦娥一號”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時)；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時軌道”和“72小時軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變

3、軌前相比， A衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小B衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大 C衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小D衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大解析：周期變長，表明軌道半徑變大，速度減小，動能減小,引力做負(fù)功故引力勢能增大選D5（2011天津第8題） 質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動視為勻速圓周運(yùn)動。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的A線速度 B角速度 C運(yùn)行周期 D向心加速度【解析】：萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力，代入相關(guān)公式即可【答案】：AC6（2011浙江第19題）.為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在該星球

4、中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2 的圓軌道上運(yùn)動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2則A. X星球的質(zhì)量為B. X星球表面的重力加速度為C. 登陸艙在與軌道上運(yùn)動是的速度大小之比為D. 登陸艙在半徑為軌道上做圓周運(yùn)動的周期為答案：AD解析：根據(jù)、，可得、，故A、D正確；登陸艙在半徑為的圓軌道上運(yùn)動的向心加速度，此加速度與X星球表面的重力加速度并不相等，故C錯誤；根據(jù)，得，則，故C錯誤。7(重慶第21題).某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過 N年，該行星會運(yùn)行到日地連線的延長線上，如題21圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑

5、比為 A B. C D. 8.MN地球（2010山東）1970年4月24日，我過自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國航天事業(yè)的新紀(jì)元?！皷|方紅一號”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道，其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km，則A 衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢能大于N點(diǎn)的勢能 B B衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度C衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度大于N點(diǎn)的加速度 D衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于7.9km/s9.(2007上海)宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g

6、10 m/s2，空氣阻力不計）求該星球表面附近的重力加速度g/；已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星:R地1:4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星:M地。解：故：，所以可解得：M星:M地112:5421:80， 10. 天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。利用雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的運(yùn)動特征可推算出它們的總質(zhì)量。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。（引力常量為G） 設(shè)兩顆恒星的質(zhì)量分別為m1、m2，做圓周運(yùn)動的半徑分別為r1、r2，角速度分別為w1

7、,w2。根據(jù)題意有w1=w2r1+r2=r根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律，有GG聯(lián)立以上各式解得根據(jù)解速度與周期的關(guān)系知聯(lián)立式解得11（2011安徽第22題）（1）開普勒行星運(yùn)動第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運(yùn)動按圓周運(yùn)動處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式。已知引力常量為G，太陽的質(zhì)量為M太。（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84108m，月球繞地球運(yùn)動的周期為2.36106S，試計算地球的質(zhì)M地。（G=6.6710-11Nm2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）解析：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動，于是軌道的半長軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有 于是有 即 （2）在月地系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑為R，周期為T，由式可得 解得 M地=61024kg （M地=51024kg也算對）12(2006江蘇卷）如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星 B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為 h。已知地球半徑為 R，地球自轉(zhuǎn)角速度為0，地球表面的重力加速度為 g，O為地球中心。 （1