2025屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)萬有引力定律

2025屆新高考物理熱點沖刺復(fù)習(xí)

萬有引力定律知識回顧【課程標(biāo)準(zhǔn)】對本章的要求5．通過史實，了解萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)過程。知道萬有引力定律。認(rèn)識發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的重要意義。認(rèn)識科學(xué)定律對人類探索未知世界的作用。6．會計算人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。知識回顧一、開普勒定律定律內(nèi)容圖示或公式第一定律(軌道定律)所有行星圍繞太陽運行的軌道都是_____，太陽處在____的一個焦點上第二定律(面積定律)對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等時間內(nèi)掃過相等的____第三定律(周期定律)所有行星的軌道半長軸的________與它公轉(zhuǎn)周期的______之比都相等r3/T2＝k，k是一個與行星無關(guān)的常量v1v2

大小不同知識回顧二、萬有引力定律1．內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的。兩個物體間引力的方向在它們的連線上。引力的大小與它們質(zhì)量的乘積成___，與它們之間距離的二次方成____。2．表達式：

G是比例系數(shù)，稱為引力常量，G＝6.67×10－11N·m2/kg2。3．適用條件

(1)公式適用于____________間的相互作用，當(dāng)兩個物體間的距離遠大于物體本身的大小時，物體可視為質(zhì)點。

(2)對于均勻的球體，r

是______間的距離。衛(wèi)星知識回顧三、宇宙速度1．第一宇宙速度

(1)又叫環(huán)繞速度，其數(shù)值為_________km/s。

(2)是物體在__________附近繞地球做勻速圓周運動時的速度。

(3)是人造衛(wèi)星的最小_____速度，也是人造衛(wèi)星的最大_____速度。

(4)第一宇宙速度的計算方法2．第二宇宙速度：

使物體掙脫________引力束縛的最小發(fā)射速度，其數(shù)值為_____km/s。3．第三宇宙速度：

使物體掙脫______引力束縛的最小發(fā)射速度，其數(shù)值為_____km/s。

D考點：開普勒行星運動三定律

【大本P56例2】已知地球同步衛(wèi)星距地面的高度約為地球半徑的6倍，月球繞地球一圈的時間約為27天。如圖，某時刻地球、月球和同步衛(wèi)星的中心在一條直線，此時月球到同步衛(wèi)星的距離與地球半徑之比約為()

A.28B．48C．56D．63C考點：開普勒行星運動三定律地球表面的重力1．地球表面的重力與萬有引力(1)在兩極處，向心力等于零，重力等于萬有引力；(2)除兩極外，物體的重力都比萬有引力小；(3)在赤道處，兩個分力剛好在一條直線上，

F＝F向＋mg萬有引力重力向心力地球表面的重力加速度

推論

【大本P56例3】【2023·新課標(biāo)】2023年5月，世界現(xiàn)役運輸能力最大的貨運飛船天舟六號，攜帶約5800kg的物資進入距離地面約400km(小于地球同步衛(wèi)星與地面的距離)的軌道，順利對接中國空間站后近似做勻速圓周運動。對接后，這批物資()

A.質(zhì)量比靜止在地面上時小

B.所受合力比靜止在地面上時小

C.所受地球引力比靜止在地面上時大

D.做圓周運動的角速度大小比地球自轉(zhuǎn)角速度大D考點：萬有引力定律

C考點：萬有引力定律

D考點：萬有引力定律

宇宙速度

B考點：萬有引力定律

宇宙速度

【大本P56】【跟蹤訓(xùn)練1】(2024·廣東佛山市一模)23噸的夢天實驗艙與60噸的天和核心艙組合體順利對接，完成了中國空間站建設(shè)最后一個模塊的搭建。若對接前天和核心艙組合體在距地高度380km的正圓軌道運動，運行速度略小于夢天實驗艙對接前的速度，則()

A.對接時夢天艙和天和艙因沖擊力而產(chǎn)生的加速度相同

B.對接前空間站內(nèi)航天員所受地球的引力為零

C.對接后空間站繞地運行速度大于第一宇宙速度

D.若不啟動發(fā)動機調(diào)整軌道，則對接后空間站的軌道將會是橢圓D飛船對接

宇宙速度

C萬有引力定律【2024河北】(多選)2024年3月20日,鵲橋二號中繼星成功發(fā)射升空,為嫦娥

六號在月球背面的探月任務(wù)提供地月間中繼通信。鵲橋二號采用周期為24h的環(huán)月橢圓凍結(jié)軌道(如圖),近月點

A

距月心約為2.0×103km,

遠月點B距月心約為1.8×104km,CD為橢圓軌道的短軸,下列說法正確的是

(

)

A.鵲橋二號從C經(jīng)B到D的運動時間為12h

B.鵲橋二號在A、B兩點的加速度大小之比約為81∶1

C.鵲橋二號在C、D兩點的速度方向垂直于其與月心的連線

D.鵲橋二號在地球表面附近的發(fā)射速度大于7.9km/s且小于11.2km/sBD開普勒三定律

宇宙速度

BC開普勒三定律

宇宙速度

D衛(wèi)星運行特點【2024·江西】兩個質(zhì)量相同的衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，半徑分別為r1、r2，則動能和周期的比值為（

）

A

BD萬有引力定律

宇宙速度3．兩點區(qū)別(1)天體半徑和衛(wèi)星的軌道半徑通常把天體看成一個球體，天體的半徑指的是球體的半徑。

衛(wèi)星的軌道半徑指的是衛(wèi)星圍繞天體做圓周運動的圓的半徑。

衛(wèi)星的軌道半徑大于等于天體的半徑。(2)自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期是指天體繞自身某軸線運動一周所用的時間，

公轉(zhuǎn)周期是指衛(wèi)星繞中心天體做圓周運動運行一周所用的時間。

自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期一般不相等?！?024新課標(biāo)】天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),在太陽系外的一顆紅矮星有兩顆行星繞其運

行,其中行星GJ1002c的軌道近似為圓,軌道半徑約為日地距離的0.07倍,周期約為0.06年,則這顆紅矮星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的(

)

A.0.001倍

B.0.1倍

C.10倍

D.1000倍B開普勒三定律【2021遼寧】(多選)2021年2月,我國首個火星探測器“天問一號”實現(xiàn)了

對火星的環(huán)繞。若已知該探測器在近火星圓軌道與在近地球圓軌道運行的速率比和周期比,則可求出火星與地球的

(

)

A.半徑比

B.質(zhì)量比

C.自轉(zhuǎn)角速度比

D.公轉(zhuǎn)軌道半徑比AB萬有引力定律

【大本P56例7】航天員登上某半徑為R的球形未知天體，在該天體表面將一質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋，上升的最大高度為h，引力常量為G。求：

(1)該未知天體表面的重力加速度大?。?/p>

(2)該未知天體的質(zhì)量。萬有引力定律

C萬有引力定律

簡諧振動有點難【2021全國乙】科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續(xù)觀測,給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運動軌跡是半長軸約為1000AU(太陽到地球的距離為1AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太陽的質(zhì)量為M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為?(

)

A.4×104M

B.4×106M

C.4×108M

D.4×1010M開普勒三定律

【大本P56例8】2023年10月26日我國“神舟十七號”載人飛船發(fā)射成功，并通過一系列加速變軌后與距離地面400km的空間站交會對接。已知引力常量為G，同步衛(wèi)星到地面的距離約為36000km，下列說法正確的是()

A.變軌前A是空間站，B是飛船

B.飛船的發(fā)射速度可能小于7.9km/s

C.完成對接后，飛船和空間站的運行周期大于24h

D.若已知空間站的運行周期和地球半徑，則可以測量地球密度D萬有引力定律

宇宙速度

變軌

D萬有引力定律

A萬有引力定律

【大本P56】【跟蹤訓(xùn)練3】中國空間站天和核心艙繞地球的運行可視為勻速圓周運動。已知其軌道距地面的高度為h，運行周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，由此可得到地球的平均密度為()C萬有引力定律

【小本P430】1．(2024·云南昆明市一模)地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但哈雷彗星的繞日運動軌道則是一個非常扁的橢圓，如圖所示。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言哈雷彗星的回歸，哈雷彗星最近出現(xiàn)的時間是1986年。已知哈雷彗星軌道半長軸約為17.8AU(地球和太陽之間的距離為1AU)。預(yù)計哈雷彗星下次回歸將在()

A.2024年

B．2049年

C.2061年

D．2081年C

CD

C

【小本P430】4．2023年10月26日，神舟十七號載人飛船的三名航天員成功入駐中國空間站，與神舟十六號航天員乘組聚首，浩瀚宇宙再現(xiàn)中國人太空“會師”的經(jīng)典場面?？臻g站繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面高度約為400km，同步衛(wèi)星的軌道距離地面約為36000km。下列說法正確的是()

A.空間站的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度

B.完成對接后中國空間站的質(zhì)量增大，但運行速度大小不變

C.空間站內(nèi)的航天員處于平衡狀態(tài)

D.神舟十七號載人飛船的發(fā)射速度小于7.9km/sB

【小本P430】5．2023年10月26日，神舟十七號與空間站完成交會對接。航天員能在飛船內(nèi)處于漂浮狀態(tài)，關(guān)于這種狀態(tài)，下列說法正確的是()

A.航天員所受的合力為零

B.航天員遠離地球，不受到地球的引力

C.飛船對航天員的支持力大于航天員對飛船的壓力

D.航天員受到的地球的萬有引力提供其隨飛船運動所需的向心力D

【小本P430】6.(2024·廣東深圳市第二次調(diào)研)二十四節(jié)氣是中華民族的文化遺產(chǎn)。地球沿橢圓形軌道繞太陽運動，所處四個位置分別對應(yīng)北半球的四個節(jié)氣，如圖所示。下列關(guān)于地球繞太陽公轉(zhuǎn)的說法正確的是()

A.冬至?xí)r線速度最大

B.夏至和冬至?xí)r的角速度相同

C.夏至?xí)r向心加速度最大

D.可根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期求出地球的質(zhì)量A

AC

【小本P430】8．天文學(xué)上常利用環(huán)繞星的運動了解中心星的一些特點，隨著夢天實驗艙的發(fā)射成功，我國的空間站已搭建完成。若知道我國空間站距地面的高度為h，每經(jīng)過T時間繞地球轉(zhuǎn)一圈，地球半徑為R，引力常量為G，則可求出地球的密度ρ為()B

A

【小本P430】10.2023年4月11日至12日，“夸父一號”衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)向國內(nèi)外試開放，這有助于國內(nèi)外太陽物理學(xué)家廣泛使用“夸父一號”衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)開展太陽物理前沿研究。如圖所示，該衛(wèi)星是我國2022年10月發(fā)射升空的，它繞地球的運動可看成勻速圓周運動，距離地球表面約720km，運行周期約為99min，下列說法正確的是()

A.“夸父一號”有可能靜止在汕頭市的正上方

B.若已知引力常量，利用題中數(shù)據(jù)可以估算出太陽的質(zhì)量

C.“夸父一號”的發(fā)射速度大于第二宇宙速度

D.“夸父一號”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度D【小本P430】11．有關(guān)中國載人航天工程30年建設(shè)發(fā)展的風(fēng)雨征程，下列說法正確的是()

A.神舟十七號的發(fā)射速度小于7.9km/s

B.距地球表面390km的“天宮”空間站的線速度大于赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度

C.在太空授課時，王亞平可以通過單擺測定重力加速度

D.為完成對接任務(wù)，神舟十七號應(yīng)先到達空間站所在的軌道，再進行加速B

2024廣東各地模擬試題

【2024佛山一模】中國空間站正常繞地球運行的軌道可視為圓軌道,軌道平面與赤道平面夾角為42°,軌道離地高約400km,每天繞地球約轉(zhuǎn)15.4圈,繞行方向自西向東。地球半徑約為6400km,下列相關(guān)說法正確的是

(

)

A.空間站繞地運行的速度比月球繞地運行的速度小

B.空間站繞地運行的角速度比地面上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度小

C.空間站中航天員所受的重力小于其在地面所受重力的十分之一

D.空間站繞地運行軌道的圓心與地球球心重合D萬有引力定律【2024茂名一?！靠苹秒娪啊读骼说厍颉分?有地球利用木星來加速的片段。如圖所示為地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道運動的情境,其中軌道上的P點距木星最近(距木星的高度可忽略不計),下列說法正確的是

(

)

A.地球靠近木星的過程中動能增大

B.地球遠離木星的過程中機械能減小

C.地球遠離木星的過程中加速度不變

D.地球在P點的速度等于木星第一宇宙速度A萬有引力定律

做功

能量

宇宙速度【2024梅州一?！?多選)2023年10月26日神舟十七號載人飛船將三名航天員湯洪波、唐勝杰、江新林送上太空,他們到達“中國空間站”后,領(lǐng)略了24小時內(nèi)看到16次日出日落的奇妙景象,若已知地球半徑和地球表面的重力加速度,則可以估算

(

)

A.“中國空間站”的質(zhì)量

B.“中國空間站”的運行周期

C.“中國空間站”的離地高度

D.“中國空間站”受到的萬有引力大小BC萬有引力定律【2024深圳一模】2022年10月9日,我國成功