1、1(2016山东淄博模拟)北斗卫星导航系统空间段计划由35颗卫星组成，包括5颗静止轨道卫星、27颗中地球轨道卫星、3颗倾斜同步轨道卫星。中地球轨道卫星和静止轨道卫星都绕地球球心做圆周运动，中地球轨道卫星离地面高度低，则中地球轨道卫星与静止轨道卫星相比，做圆周运动的A向心加速度大 B周期大 C线速度小 D角速度小【参考答案】A【命题意图】本题考查了万有引力定律、卫星的运动、牛顿运动定律、圆周运动及其相关的知识点。baQP图12(2016昆明七校联考)如图1所示，a为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，b为地球同步卫星，P为两卫星轨道的切点，也是a卫星的远地点，Q为a卫星的近地点。卫星在各自的轨道上正常运
2、行，下列说法中正确的是A卫星a经过P点时的速率一定等于卫星b经过P点时的速率B卫星a经过P点时的速率一定小于卫星b经过P点时的速率C卫星a的周期一定大于卫星b周期 D卫星a的周期一定等于卫星b周期 【参考答案】.B【命题意图】本题考查了万有引力定律、开普勒定律、卫星的运动及其相关的知识点。【解题思路】卫星a经过P点时做向心运动，说明所受万有引力大于需要的向心力，即Fm ；卫星b经过P点时做匀速圆周运动，说明所受万有引力等于需要的向心力，即F=m ；而rbra,所以vbva，选项A错误B正确。由于卫星a的轨道半长轴小于卫星b的轨道半径，根据开普勒定律，卫星a的周期一定小于卫星b周期，选项CD错误
3、。3(2016福建质检)2015年9月20日，我国利用一枚运载火箭成功将20颗微小卫星送入离地面高度约为520 km的轨道。已知地球半径约为6 400km。若将微小卫星的运行轨道视为圆轨道，则与地球同步卫星相比，微小卫星的A周期大 B角速度小C线速度大D向心加速度小【参考答案】C【命题意图】本题考查了万有引力定律、卫星的运行等知识点。【快速解题】作为单选题，可由G=m 可得v=，快速选择出选项C正确。4（2016洛阳一模）使物体脱离星球的引力束缚，不再绕星球运行，从星球表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v2=v1。已知某星球的半径为r，它表
4、面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为（ ）A B C D【参考答案】B【命题意图】本题考查了万有引力定律、宇宙速度及其相关的知识点。【解题思路】由G=m，G =mg/6联立解得星球的第一宇宙速度v1= ，星球的第二宇宙速度v2=v1=，选项B正确。5.根据前人研究的成果，火星和地球沿着各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律以及能量方面的相关知识可以判定下属选项正确的是：（已知行星引力势能的表达式为，其中M和m分别为太阳和行星的质量，r为太阳和行星之间的距离），A.太阳位于火星运行轨道的中心B.当它们由各自的近日点运动到远日点时，它们（与
5、太阳组成的系统）的引力势能都要增大。C.当它们由各自的近日点运动到远日点时，动能都要减小，所以它们（与太阳组成的系统）的机械能也要减小。D.如果采用理想化模型法将两个行星的运动轨迹看成正圆的话，它们运行时各自的向心加速度一定相同【参考答案】B【考点】万有引力定律及其应用、人造卫星6图中的甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟”六号宇宙飞船（周期约90分钟）、丙是地球的同步卫星，它们运行的轨道示意图如图所示，它们都绕地心作匀速圆周运动下列有关说法中正确的是（）21cnjyA它们运动的向心加速度大小关系是a乙a丙a甲B它们运动的线速度大小关系是v乙v丙v甲C已知甲运动的周期T甲=24h，可计算出地球
6、的密度=D已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球质量【考点】考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用 【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系以及知道同步卫星的特点7(2016贵州黔南州三校联考)组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超出了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体随星球做圆周运动。假设地球可视为质量均匀分布的星球，地球半径为R、地球北极表面附近的重力加速度为g、引力常量为G、地球质量为M，则地球的最大自转角速度为：( )A B= C D【参考答
7、案】BC【命题意图】本题考查了万有引力定律、圆周运动、牛顿运动定律、天体自转及其相关知识。8.（2016洛阳尖子生联考）设金星和地球绕太阳中心的运动是公转方向相同且轨道共面的匀速圆周运动，金星在地球轨道的内侧（称为地内行星），在某特殊时刻，地球、金星和太阳会出现在一条直线上，这时候从地球上观测，金星像镶嵌在太阳脸上的小黑痣缓慢走过太阳表面，天文学称这种现象为“金星凌日”，假设地球公转轨道半径为R，“金星凌日”每隔t0年出现一次，则金星的公转轨道半径为( )A RBRCRDR【参考答案】D【名师解析】对地球和金星分别运用万有引力等于向心力，列出相关方程可得： = ，根据题述“金星凌日”每隔t0年
8、才会出现一次，有：（ -）t0=2，已知Td=1年 ，联立解得金星的公转轨道半径R= R，选项D正确ABC错误。【新题借鉴】此题妙在以“金星凌日”切入，新在考查万有引力定律、天体运动的相距最近及其相关知识。推荐这道题的目的是，对天文现象，要透过现象，知道其实质。“金星凌日”类似于同向圆周运动中的相遇，可利用二者的角位移之差等于一个圆周角列出相关方程。9.（2015山西大学附中期中，单选）如图所示，三颗人造地球卫星的质量满足Ma=MbMc，b与c半径相同，则（）A线速度vb=vcvaB周期Tb=TcTaCb与c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度Db所需的向心力最大【参考答案】B【命题分析
9、】 万有引力定律在天体运动中的应用属于高考命题的高频考点，且以考查线速度、角速度、向心加速度等物理量与轨道半径的关系为主。【技巧点拨】 处理此类问题时首先明确中心天体和环绕天体，并能将天体运动的模型简化为匀速圆周运动，其向心力由两天体间的万有引力所提供，解决力与运动关系的思想还是动力学思想,解决力与运动的关系的桥梁还是牛顿第二定律，其基本关系式为，并由此可推出，越大越小；，越大越小；，越大越小；，越大越大。10 （单选）某卫星发射中心在发射卫星时，首先将该卫星发射到低空轨道1，待测试正常后通过点火加速使其进入高空轨道2，已知卫星在上述两轨道运行时均做匀速圆周运动，假设卫星的质量不变，在两轨道上
10、稳定运行时的动能之比为。如果卫星在两轨道的向心加速度分别用、表示，角速度分别用、表示，周期分别用、表示，轨道半径分别用、表示。则下列比例式正确的是（ ）A：=41 B：=21C：=18 D：=12【参考答案】C11 （多选）在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道上(离地面高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道上。已知它在圆形轨道上运行的加速度为g，地球半径为R，图中PQ长约为8R，卫星在变轨过程中质量不变，则 ()A卫星在轨道上运行的加速度为()2gB卫星在轨道上运行的线速度为vC卫星在轨道上运行时经过P点的速率大于在轨道上运行
11、时经过P点的速率D卫星在轨道上的动能大于在轨道上的动能【参考答案】BC【命题分析】 卫星变轨类问题是万有引力定律在天体中应用的难点，同时也是考试的热点话题，常结合卫星的发射、卫星登陆等问题进行考查。12 （多选）如图是“嫦娥三号”飞行轨道示意图。假设“嫦娥三号”运行经过P点第一次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动，再次经过P点时第二次通过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为Q、高度为15 km，远地点为P、高度为100 km的椭圆轨道上运动，下列说法正确的是()A“嫦娥三号”在距离月面高度为100 km的圆轨道上运动时速度大小可能变化B“嫦娥三号”在距离月
12、面高度100 km的圆轨道上运动的周期一定大于在椭圆轨道上运动的周期C“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的加速率一定大于经过P点时的加速度D“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动经过Q点时的速率可能小于经过P点时的速率【参考答案】BC13、采用不同的方法来估算银河系的质量，会得出不同的结果。例如按照目侧估算，在离恨河系中心距离R=3109R0的范围内聚集的质量M=1.51011M0，其中R0是地球轨道半径，M0是太阳质量。假设银河系的质量聚集在中心，如果观测到离银河系中心距离R处的一颗恒星的周期为T=3. 75108年，那么银河系中半径为R的球体内部未被发现的天体的质量约为( ) A、4.01010
13、 M0 B、1.91011M0 C、4.01011 M0 D、5.51011 M0【参考答案】A 【名师解析】地球围绕太阳圆周运动，由万有引力定律，G =mR0()2，即M0= ；恒星围绕银河系中心运动，由万有引力定律，G =mR()2，即M= = M0=1.921011 M0，银河系中半径为R的球体内部未被发现的天体的质量约为1.921011 M0-1.51011 M0=0.421011 M0。选项A正确。14.（2016北京西城区期末）宇航员驾驶宇宙飞船到达月球，他在月球表面做了一个实验：在离月球表面高度为h处，将一小球以初速度v0水平抛出，水平射程为x。已知月球的半径为R，万有引力常量为
14、G。不考虑月球自转的影响。求：（1）月球表面的重力加速度大小g0 ；（2）月球的质量M；（3）飞船在近月圆轨道绕月球做匀速圆周运动的速度v。 14.（2016四川联考）火星（如图所示）是太阳系中与地球最为类似的行星，人类对火星生命的研究在今年因“火星表面存在流动的液态水”的发现而取得了重要进展。若火星可视为均匀球体，火星表面的重力加速度为g火星半径为R，火星自转周期为T，万有引力常量为G。求：(1)火星的平均密度。(2)火星的同步卫星距火星表面的高度h。【名师解析】(1)在火星表面，对质量为m的物体有又联立两式解得(2)同步卫星的周期等于火星的自转周期T万有引力提供向心力，有联立两式解得：h=
15、R( -1)(其他合理解法也参照给分)aFb15.（14分）（2016上海13校联考）如图，固定斜面倾角a=37，质量为m的物体受拉力F作用由静止开始沿斜面向上运动，拉力F的方向与斜面的夹角为b。在b=37和b=0两种情况下，若拉力F大小相同，物体沿斜面上滑的加速度相同。（sin37=0.6，cos37=0.8）求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）拉力F的大小在何范围；（3）若拉力F的大小为，方向可变，使物体由静止沿斜面上滑一段位移s，则所需的最短时间t为多少？（2）（4分）由式有：， （2分）a0，由式可得：0 （2分）(3) （5分）拉力F的方向与斜面的夹角为b，则： （1分），其中当时，物体的加速度a最大， （2分）物体匀加速上滑： （1分） （1分）