專題05

萬(wàn)有引力與航天（解析版）

近5年（2017-2021）高考物理試題分類解析

2.2021全國(guó)甲卷第5題.2021年2月，執(zhí)行我國(guó)火星探測(cè)任務(wù)的“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為1.8×105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8×105m。已知火星半徑約為3.4×106m，火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2，則“天問(wèn)一號(hào)”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（）

A.6×105m

B.6×106m

C.6×107m

D.6×108m

【答案】C

【解析】忽略火星自轉(zhuǎn)則

①

可知

設(shè)與為1.8×105s的橢圓形停泊軌道周期相同的圓形軌道半徑為，由萬(wàn)引力提供向心力可知

②

設(shè)近火點(diǎn)到火星中心為

③

設(shè)遠(yuǎn)火點(diǎn)到火星中心為

④

由開(kāi)普勒第三定律可知

⑤

由以上分析可得

故選C。

5.2021全國(guó)乙卷第5題.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，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(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為（太陽(yáng)到地球的距離為）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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(yáng)的質(zhì)量為M，可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）

A.B.C.D.【答案】B

【解析】

可以近似把S2看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由圖可知，S2繞黑洞的周期T=16年，地球的公轉(zhuǎn)周期T0=1年，S2繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R關(guān)系是

地球繞太陽(yáng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供，由向心力公式可知

解得太陽(yáng)的質(zhì)量為

同理S2繞黑洞的向心力由黑洞對(duì)它的萬(wàn)有引力提供，由向心力公式可知

解得黑洞的質(zhì)量為

綜上可得

故選B。

8.2021湖南卷第7題.2021年4月29日，中國(guó)空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的。下列說(shuō)法正確的是（）

A.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬(wàn)有引力大小約為它在地面時(shí)的倍

B.核心艙在軌道上飛行的速度大于

C.核心艙在軌道上飛行的周期小于

D.后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小

【答案】AC

【解析】

A．根據(jù)萬(wàn)有引力定律有

核心艙進(jìn)入軌道后的萬(wàn)有引力與地面上萬(wàn)有引力之比為

所以A正確；

B．核心艙在軌道上飛行的速度小于7.9km/s，因?yàn)榈谝挥钪嫠俣仁亲畲蟮沫h(huán)繞速度，所以B錯(cuò)誤；

C．根據(jù)

可知軌道半徑越大周期越大，則其周期比同步衛(wèi)星的周期小，小于24h，所以C正確；

D．衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供向心力有

解得

則衛(wèi)星的環(huán)繞速度與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以變軌時(shí)需要點(diǎn)火減速或者點(diǎn)火加速，增加質(zhì)量不會(huì)改變軌道半徑，所以D錯(cuò)誤；

故選AC。

9.2021廣東卷第2題.2021年4月，我國(guó)自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運(yùn)行，若核心艙繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知引力常量，由下列物理量能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）

A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑

B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期

C.核心艙的繞地角速度和繞地周期

D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑

【答案】D

【解析】

根據(jù)核心艙做圓周運(yùn)動(dòng)向心力由地球的萬(wàn)有引力提供，可得

可得

可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙的角速度和繞地周期，都不能求解地球的質(zhì)量；若已知核心艙的繞地線速度和繞地半徑可求解地球的質(zhì)量。

故選D。

13.2021河北卷第4題.“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)火星日，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星日，已知一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（）

A.B.C.D.【答案】D

【解析】

繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，可得

則，由于一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，則飛船的軌道半徑

則

故選D。

18.2021浙江卷第10題.空間站在地球外層的稀薄大氣中繞行，因氣體阻力的影響，軌道高度會(huì)發(fā)生變化?？臻g站安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，可對(duì)軌道進(jìn)行修正。圖中給出了國(guó)際空間站在2020.02-2020.08期間離地高度隨時(shí)間變化的曲線，則空間站（）

A.繞地運(yùn)行速度約為

B.繞地運(yùn)行速度約為

C.在4月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

D.在5月份繞行的任意兩小時(shí)內(nèi)機(jī)械能可視為守恒

【答案】D

【解析】

AB．根據(jù)題意可知，軌道半徑在變化，則運(yùn)行速度在變化，圓周最大運(yùn)行速度為第一宇宙速度，故AB錯(cuò)誤；

或根據(jù)及解得將g=9.80m/s2和R=6400km以及hmin=418km和hmax=421km代入得最大速度和最小速度分別為vmax=7.913km/s和vmin=7.911km/s.用h=0代入得v=7.92km/s.C．在4月份軌道半徑出現(xiàn)明顯的變大，則可知，機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；

D．在5月份軌道半徑基本不變，故可視為機(jī)械能守恒，故D正確。

故選D。

2021年上海高考等級(jí)考第17題、在測(cè)量引力常量G的實(shí)驗(yàn)中。小球(可視為質(zhì)點(diǎn))偏離豎直方向一個(gè)小角度θ.兩球心之間距離為r，質(zhì)量為M的均勻圓球快速移開(kāi)后，小球______(填寫(xiě)“可以”或“不可以”)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若測(cè)量出圓球質(zhì)量M、小球偏離堅(jiān)直方向的水平距離d和小球擺動(dòng)的周期T，則引力常量G可以表示為_(kāi)________(當(dāng)θ很小時(shí)sinθ=tanθ)

【答案】可以

G=

【解析】設(shè)小球的質(zhì)量為m，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，M與m的萬(wàn)有引力為，根據(jù)m的受力平衡，有

又單擺的周期公式

從圖示可以得出，單擺的擺長(zhǎng)L=

聯(lián)立以上各式得G=.2021山東卷第5題.從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國(guó)星際探測(cè)事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由著陸平臺(tái)支撐的懸停過(guò)程。懸停時(shí)，“祝融”與“玉兔”所受陸平臺(tái)的作用力大小之比為（）

A.9∶1

B.9∶2

C.36∶1

D.72∶1

【答案】B

【解析】懸停時(shí)所受平臺(tái)的作用力等于萬(wàn)有引力，根據(jù)

可得

故選B。

2020全國(guó)1卷第２題

2.火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，則同一物體在火星表面與在地球表面受到的引力的比值約為（）

A.0.2

B.0.4

C.2.0

D.2.5

【答案】B

【解析】設(shè)物體質(zhì)量為m，則在火星表面有

在地球表面有

由題意知

故聯(lián)立以上公式可得

故選B。

2020全國(guó)2卷第2題

2.若一均勻球形星體的密度為ρ，引力常量為G，則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是（）

A.B.C.D.【答案】A

【解析】衛(wèi)星在星體表面附近繞其做圓周運(yùn)動(dòng)，則，知衛(wèi)星該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期

2020全國(guó)3卷第3題

3.“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器于2019年1月在月球背面成功著陸，著陸前曾繞月球飛行，某段時(shí)間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為月球半徑的K倍。已知地球半徑R是月球半徑的P倍，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g。則“嫦娥四號(hào)”繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為（）

A.B.C.D.【答案】D

【解析】假設(shè)在地球表面和月球表面上分別放置質(zhì)量為和的兩個(gè)物體，則在地球和月球表面處，分別有，解得

設(shè)嫦娥四號(hào)衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得

解得

故選D。

2020江蘇省卷第7題

7.甲、乙兩顆人造衛(wèi)星質(zhì)量相等，均繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，甲的軌道半徑是乙的2倍.下列應(yīng)用公式進(jìn)行的推論正確的有（）

A.由可知，甲的速度是乙的倍

B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍

C.由可知，甲的向心力是乙的D.由可知，甲的周期是乙的倍

【答案】7.CD

【解析】A.由，得，所以，A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)椴幌嗟?，所以不能用公式作比較。應(yīng)該用，得，所以，B錯(cuò)誤。

CD正確。

2020北京卷第5題

5.我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問(wèn)一號(hào)”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說(shuō)法正確的是（）

A.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度

B.火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

【答案】A

【解析】A．當(dāng)發(fā)射速度大于第二宇宙速度時(shí)，探測(cè)器將脫離地球的引力在太陽(yáng)系的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，火星在太陽(yáng)系內(nèi)，所以火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度，故A正確；

B．第二宇宙速度是探測(cè)器脫離地球的引力到太陽(yáng)系中的臨界條件，當(dāng)發(fā)射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之間時(shí)，探測(cè)器將圍繞地球運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C．萬(wàn)有引力提供向心力，則有

解得第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度為所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；

D．

萬(wàn)有引力近似等于重力，則有

解得星表面的重力加速度

所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D錯(cuò)誤。

故選A。

2020天津卷第2題

2.北斗問(wèn)天，國(guó)之夙愿。我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星（）

A.周期大

B.線速度大

C.角速度大

D.加速度大

【答案】A

【解析】衛(wèi)星有萬(wàn)有引力提供向心力有

可解得，，可知半徑越大線速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故與近地衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星周期大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

2020山東卷第7題

7.我國(guó)將在今年擇機(jī)執(zhí)行“天問(wèn)1號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)。質(zhì)量為m的著陸器在著陸火星前，會(huì)在火星表面附近經(jīng)歷一個(gè)時(shí)長(zhǎng)為t0、速度由v0減速到零的過(guò)程。已知火星的質(zhì)量約為地球的0.1倍，半徑約為地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小為g，忽略火星大氣阻力。若該減速過(guò)程可視為一個(gè)豎直向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中著陸器受到的制動(dòng)力大小約為（）

A.B.C.D.【答案】B

【解析】忽略星球的自轉(zhuǎn)，萬(wàn)有引力等于重力

則

解得

著陸器做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知

解得

勻減速過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律得

解得著陸器受到的制動(dòng)力大小為

ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。

2020浙江第7題

7.火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”的標(biāo)識(shí)如圖所示。若火星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星公轉(zhuǎn)軌道半徑與地球公轉(zhuǎn)軌道半徑之比為3∶2，則火星與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的（）

A.軌道周長(zhǎng)之比為2∶3

B.線速度大小之比為

C.角速度大小之比為

D.向心加速度大小之比為9∶4

【答案】C

【解析】A．由周長(zhǎng)公式可得，則火星公轉(zhuǎn)軌道與地球公轉(zhuǎn)軌道周長(zhǎng)之比為，A錯(cuò)誤；

BCD．由萬(wàn)有引力提供向心力，可得

則有，即，BD錯(cuò)誤，C正確。故選C。

1.2019全國(guó)1卷16題．最近，我國(guó)為“長(zhǎng)征九號(hào)”研制的大推力新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國(guó)重型運(yùn)載火箭的研發(fā)取得突破性進(jìn)展。若某次實(shí)驗(yàn)中該發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴射的氣體速度約為3

km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×108

N，則它在1

s時(shí)間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為

A．1.6×102

kg

B．1.6×103

kg

C．1.6×105

kg

D．1.6×106

kg

【答案】16．B

【解析】動(dòng)量定理，所以代入數(shù)據(jù)得kg.2.2019年全國(guó)2卷14題．2019年1月，我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸，在探測(cè)器“奔向”月球的過(guò)程中，用h表示探測(cè)器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描述F隨h變化關(guān)系的圖像是

【答案】14．D

【解析】萬(wàn)有引力定律，h越大，F(xiàn)越小，非線性關(guān)系，所以D正確。

3.2019年全國(guó)3卷15題．金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的向心加速度大小分別為a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它們的軌道半徑R金

A．a(chǎn)金>a地>a火

B．a(chǎn)火>a地>a金

C．v地>v火>v金

D．v火>v地>v金

【答案】15．A

【解析】根據(jù)，得，因?yàn)镽金a地>a火；

得,因?yàn)镽金v地>v火

；只有A正確。

4.2019年北京卷18題．2019年5月17日，我國(guó)成功發(fā)射第45顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）。該衛(wèi)星

A．入軌后可以位于北京正上方

B．入軌后的速度大于第一宇宙速度

C．發(fā)射速度大于第二宇宙速度

D．若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少

【答案】18．D

【解析】同步衛(wèi)星軌道在赤道上方，所以A錯(cuò)誤；根據(jù)得，所以入軌后的速度小于第一宇宙速度，B錯(cuò)誤；第二宇宙速度是脫離速度，所以發(fā)射速度小于第二宇宙速度，C錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能

=，重力勢(shì)能，所以機(jī)械能，所以若發(fā)射到近地圓軌道（r?。┧枘芰枯^少，D正確。

5.2019年天津卷第1題.2018年12月8日，肩負(fù)著億萬(wàn)中華兒女探月飛天夢(mèng)想的嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測(cè)，率先在月背刻上了中國(guó)足跡”。已知月球的質(zhì)量為、半徑為，探測(cè)器的質(zhì)量為，引力常量為，嫦娥四號(hào)探測(cè)器圍繞月球做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測(cè)器的（）

A.周期為

B.動(dòng)能為

C.角速度為

D.向心加速度為

【答案】1.C

【解析】根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力，有得

A．周期

B.動(dòng)能

C.角速度，C正確。

D.向心加速度

6.2019年江蘇卷4題．1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)．如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2，近地點(diǎn)到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G．則

（A）

（B）

（C）

（D）

【答案】4．B

【解析】根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律之面積定律，以近地點(diǎn)問(wèn)圓做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，解得，因?yàn)樾l(wèi)星在近地點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，所以提供的向心力小于需要的向心力，即，所以。

7.2018年全國(guó)1卷20題．2017年，人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過(guò)程，在兩顆中子星合并前約100

s時(shí)，它們相距約400

km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬(wàn)有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星

A．質(zhì)量之積

B．質(zhì)量之和

C．速率之和

D．各自的自轉(zhuǎn)角速度

【答案】20．BC

【解析】設(shè)兩顆中子星相距為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為、，軌道半徑分別為、，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，有，因?yàn)?，所以質(zhì)量之和為=，其中=24（），可求，B

正確。

根據(jù)，得，可求。C正確；

可以求出兩顆中子星互相繞著運(yùn)動(dòng)的角速度，不可以求出各自的自轉(zhuǎn)角速度，D錯(cuò)誤。

8.2018年全國(guó)2卷16題．2018年2月，我國(guó)500

m口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期T=5.19

ms，假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知萬(wàn)有引力常量為。以周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為

A．

B．

C．

D．

【答案】16．C

【解析】根據(jù)及得，代入數(shù)據(jù)得

9.2018年全國(guó)3卷15．為了探測(cè)引力波，“天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星P，其軌道半徑約為地球半徑的16倍；另一地球衛(wèi)星Q的軌道半徑約為地球半徑的4倍。P與Q的周期之比約為

A．2:1

B．4:1

C．8:1

D．16:1

【答案】15．C

【解析】根據(jù)，得，得

10.2018年北京17題．若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下，需要驗(yàn)證

A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602

B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602

C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6

D．蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60

【答案】17．B

【解析】根據(jù)，選B

11.2018年天津第6題

6．2018年2月2日，我國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空，標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過(guò)觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的A．密度

B．向心力的大小

C．離地高度

D．線速度的大小

【答案】6．CD

【解析】根據(jù)衛(wèi)星的萬(wàn)有引力提供向心力，及在地球表面附近，可求衛(wèi)星的軌道半徑，則離地高度可求；線速度的大小可求；因?yàn)椴恢佬l(wèi)星質(zhì)量，所以向心力的大小不可求；可求地球的密度，不可求衛(wèi)星的密度。

12.2018年江蘇1題．我國(guó)高分系列衛(wèi)星的高分辨對(duì)地觀察能力不斷提高．今年5月9日發(fā)射的“高分五號(hào)”軌道高度約為705

km，之前已運(yùn)行的“高分四號(hào)”軌道高度約為36

000

km，它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)．與“高分四號(hào)冶相比，下列物理量中“高分五號(hào)”較小的是

（A）周期

（B）角速度

（C）線速度

（D）向心加速度

【答案】1．A

【解析】根據(jù)，可得A正確

13.2018年海南物理卷第2題

2.土星與太陽(yáng)的距離是火星與太陽(yáng)距離的6倍多。由此信息可知

A.土星的質(zhì)量比火星的小

B.土星運(yùn)行的速率比火星的小

C.土星運(yùn)行的周期比火星的小

D.土星運(yùn)行的角速度大小比火星的大

【答案】B

【解析】根據(jù)，B正確。

14.2017年全國(guó)3卷14題．2017年4月，我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行相比，組合體運(yùn)行的A．周期變大

B．速率變大

C．動(dòng)能變大

D．向心加速度變大

【解析】質(zhì)量變大，其它不變

【答案】14.C

15.2017年全國(guó)卷第19題

19．如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M，N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為,若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M,Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中

A．從P到M所用的時(shí)間等于

B．從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大

C．從P到Q階段，速率逐漸變小

D．從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功

【答案】CD

【解析】逐項(xiàng)研究

A．因?yàn)榭拷拯c(diǎn)，所以從P到M所用的時(shí)間大于于，A錯(cuò)誤

B．從Q到N階段，只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤

C．P速度最大，Q速度最小，從P到Q階段，速率逐漸變小，C正確

D．從M到Q階段，萬(wàn)有引力對(duì)它做負(fù)功，從Q到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它做負(fù)功做正功，所以從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功，D正確

16.2017年北京17題．利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是

A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）

B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期

C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離

D．地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離

【答案】D

【解析】逐項(xiàng)研究

A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)），根據(jù)，可求M

B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期，根據(jù)，及?？汕驧

C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離，根據(jù)，可求M

D．地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離，不可求球質(zhì)量，可求太陽(yáng)的質(zhì)量。

17.2017年天津第9題

9.（1）我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體。學(xué)

科&網(wǎng)假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。則組合體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_(kāi)_________，向心加速度大小為_(kāi)__________。

【答案】9．（1）

18.2017年江蘇6題．“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前，“天舟一號(hào)”在距離地面約380

km的圓軌道上飛行，則其

（A）角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度

（B）線速度小于第一宇宙速度

（C）周期小于地球自轉(zhuǎn)周期

（D）向心加速度小于地面的重力加速度

【答案】BCD

【解析】對(duì)于A和C根據(jù)，把“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船與地球同步衛(wèi)星相比（因?yàn)榈厍蛲叫l(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度及周期相同），因?yàn)?，所以A錯(cuò)誤C正確；對(duì)于B和D，因?yàn)椋訠D正確.19.2017年海南第5題．

5．已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍。若在月球和地球表面同樣高度處，以相同的初速度水平拋出物體，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為s月和s地，則s月:s地約為（）

A．9:4

B．6:1

C．3:2

D．1:1

【答案】A

【解析】，所以，平拋運(yùn)動(dòng)，所以。