1、高考模拟创新1(2015年高考四川卷)登上火星是人类的梦想,“嫦娥之父”欧阳自远透露:中国计划于2020年登陆火星。地球和火星公转视为匀速圆周运动,忽略行星自转影响根据下表,火星和地球相比()行星半径/m质量/kg轨道半径/m地球6.41066.010241.51011火星3.41066.410232.31011A.火星的公转周期较小B火星做圆周运动的加速度较小C火星表面的重力加速度较大D火星的第一宇宙速度较大解析:由天体动力学方程GMaMr可得T,a,由给出数据可知火星的公转周期较大,火星做圆周运动的加速度较小,则A错B对;再由 mgG得星球表面的重力加速度满足gG,可知,由表中数据可知1,
2、所以火星表面的重力加速度较小,C错;由v可知,1可知火星的第一宇宙速度较小,则D错;综上应选B.答案:B2(2015年高考广东卷)在星球表面发射探测器,当发射速度为v时,探测器可绕星球表面做匀速圆周运动;当发射速度达到v时,可摆脱星球引力束缚脱离该星球已知地球、火星两星球的质量比约为101,半径比约为21.下列说法正确的有()A探测器的质量越大,脱离星球所需要的发射速度越大B探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D探测器脱离星球的过程中,势能逐渐增大解析:先从四个选项中最简单的B、D两选项入手探测器脱离星球的过程中,克服引力做功,引力势能不断增大,
3、故D正确;根据万有引力定律FG可知,F地F火52,即B正确A、C两选项表面上涉及的是脱离速度,实际是要计算它们的环绕速度根据FGm可知,脱离速度v,可见脱离速度与探测器质量无关,A错,地球与火星的脱离速度之比为 1,即C错答案:BD3(2015年高考海南卷)若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2.已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R,由此可知,该行星的半径约为()A.R B.RC2R D.R解析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,即xv0t,在竖直方向上做自由落体运动,即hgt2,所以xv0,两种情况下,抛出的
4、速度相同,高度相同,所以,根据公式Gmg可得g,故,解得R行2R,故C正确答案:C图4474(2015年高考安徽卷)由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况)若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形的边长为a,求:(1)A星体所受合力大小FA;(2)B星体所受合力大小FB;(3)C星体的轨道半径RC;(4)三星体做圆周运动的周期T.解析:(1)由题意可知B和C的质量和角速度相同,所以B和C的轨道半径相同,即B和C在同一轨道上由万有引力定律可得:FBAFCAG,方向如图448,所以FA2FBAcos302.(2)因为FABG,FCBG,方向如图448,由图448FBxFABcos60FCB2G,FByFABsin60G,所以FBG.(3)由对称性可知OBOCRC,cosOBD,得RCRBa(4)三星体运动周期相同,根据万有引力提供向心力可得:FBm2RB, 联立可得:T.答案:(1)FA2(2)FBG(3)RCRBa(4) T