《2022年高考物理精讲专题万有引力定律及应用 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理精讲专题万有引力定律及应用 .pdf（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料欢迎下载高考定位关于万有引力定律及应用知识的考查，主要表现在两个方面：(1)天体质量和密度的计算：主要考查对万有引力定律、星球表面重力加速度的理解和计算(2)人造卫星的运行及变轨：主要是结合圆周运动的规律、万有引力定律，考查卫星在轨道运行时线速度、角速度、周期的计算，考查卫星变轨运行时线速度、角速度、周期以及有关能量的变化以天体问题为背景的信息题，更是受专家的青睐高考中一般以选择题的形式呈现从命题趋势上看，对本部分内容的考查仍将延续与生产、生活以及航天科技相结合，形成新情景的物理题考题 1 对天体质量和密度的考查例 1(双选 )(2014 广东 21)如图 1 所示， 飞行器 P 绕
2、某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为 ，下列说法正确的是() 图 1 A轨道半径越大，周期越长B轨道半径越大，速度越大C若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度审题突破 根据开普勒第三定律，分析周期与轨道半径的关系；飞行器P 绕某星球做匀速圆周运动，由星球的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和几何知识、密度公式可求解星球的平均密度解析 设星球质量为M，半径为R，飞行器绕星球转动半径为r，周期为 T.由 GMmr2m42T2r 知T2r3GM， r 越大， T 越大，选项A 正确；由GMmr2mv2r知 vGMr，r 越大， v 越小，选项 B
3、 错误；由GMmr2m42T2r 和 M43 R3得 3 r3GT2R3，又Rrsin2，所以 3GT2sin32，所以选项 C 正确， D 错误答案 AC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页学习好资料欢迎下载1 (单选 )(2014 新课标 18)假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为() A.3g0gGT2g0B.3 g0GT2g0gC.3GT2D.3 g0GT2g答案 B 解析 物体在地球的两极时， mg0GM
4、mR2， 物体在赤道上时， mgm(2T)2RGMmR2， 又 M43 R3 ，联立以上三式解得地球的密度 3 g0GT2g0g.故选项 B 正确，选项A、C、D 错误2(单选 )专家称嫦娥四号探月卫星为“四号星”，计划在2017 年发射升空，它的主要任务是更深层次、更全面的科学探测月球地貌等方面的信息，完善月球档案资料已知月球表面的重力加速度为g， 月球的平均密度为 .月球可视为球体， “四号星”离月球表面的高度为h，绕月做匀速圆周运动的周期为T.仅根据以上信息不能求出的物理量是() A月球质量B万有引力常量C“四号星”与月球间的万有引力D月球的第一宇宙速度答案 C 解析 设月球的半径为R，
5、由 GMmR2mg 和 M43 R3 可得43 RG g由 M43 R3和GMmRh2m(Rh)42T2可得43G R3 (Rh)342T2由 两式相比可解半径R，代入 可求得万有引力常量，故选项B 错误；由M43 R3可求得月球质量，故选项A 错误；由GMmR2mv2R可求出第一宇宙速度，故选项D 错误；由于不知道卫星的质量，故不能求得卫星与月球之间的万有引力，故选项C 正确估算中心天体质量和密度的两条思路1测出中心天体表面的重力加速度g，估算天体质量，GMmR2mg，进而求得 MVM43 R33g4 GR. 2利用环绕天体的轨道半径r、周期 T，估算天体质量，GMmr2m42T2r，即 M
6、42r3GT2.当环绕天体绕中心天体表面做匀速圆周运动时，轨道半径rR，则 M43 R33GT2. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页学习好资料欢迎下载考题 2 对人造卫星有关物理量的考查例 2(双选 )如图 2 所示，在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C 在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法中正确的是() 图 2 A根据 vgr，可知 vAvBFBFCC卫星的向心加速度aAaBaCD卫星运动一周后，A 先回到原地点审题突破 由万有引力定律比较万有引力的大小根据vGMr、aGMr2、T42r3GM比较三颗卫
7、星的速度大小、向心加速度的大小、周期的大小，分析哪颗卫星先回到原点解析 公式 vgr只适用于地面附近卫星(或飞行物 )，如果距离地面很远，其重力加速度改变，公式不再适用，A 错误；根据万有引力定律FGMmr2，可知当卫星质量不知时，万有引力不确定， B 错误；根据aGMr2，卫星的向心加速度aAaBaC， C 正确；根据T 2r3GM，A周期短，卫星运动一周后，A 先回到原地点，D 正确答案 CD 3(单选 )如图 3 所示， A 是放在地球赤道上的一个物体，正在随地球一起转动B 是赤道上方一颗近地卫星A 和 B 的质量相等，忽略B 的轨道高度，下列说法正确的是() 图 3 AA 和 B 做圆
8、周运动的向心加速度相等BA 和 B 受到的地球的万有引力相等CA 做圆周运动的线速度比B 大DB 做圆周运动的周期比A 长答案 B 解析 A 和 B 受到的地球的万有引力相等，选项 B 正确；对赤道上的物体来说：F引FN ma1，对近地卫星来说：F引ma2，所以B 的向心加速度大于A，选项 A 错误；由av2R可知， B的线速度大于A，选项 C 错误；由T2 Rv可知， B 做圆周运动的周期比A 短，选项 D 错误4(单选 )火星表面特征非常接近地球，可能适合人类居住.2010 年，我国志愿者王跃参与了精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第
9、 3 页，共 14 页学习好资料欢迎下载在俄罗斯进行的“模拟登火星”实验活动已知火星半径是地球半径的12，质量是地球质量的19，自转周期也基本相同地球表面重力加速度是g，若王跃在地面上能向上跳起的最大高度是 h，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是() A王跃在火星表面所受火星引力是他在地球表面所受地球引力的29倍B火星表面的重力加速度是2g3C火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的23倍D王跃在火星上向上跳起的最大高度是3h2答案 C 解析 根据 GMmR2mg 可知， mg火49mg，A 错误；火星表面的重力加速度g火49g，B 错误；根据mgmv2R可得vgR，可以求出火星的第一宇宙
10、速度是地球第一宇宙速度的23倍， C正确；根据mgh12mv2，若起跳速度相同时，若在地球上跳起的最大高度为h，则在火星上向上跳起的最大高度是9h4，D 错误5(单选 )如果把水星和金星绕太阳的轨道视为圆周，如图4 所示，从水星与金星在一条直线上开始计时，若测得在相同时间内水星、金星转过的角度分别为1、2(均为锐角 )，则由此条件可求得水星和金星() 图 4 A质量之比B绕太阳的动能之比C到太阳的距离之比D受到的太阳引力之比答案 C 解析 水星和金星作为环绕体，无法求出质量之比，故A 错误由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们绕太阳的动能之比，故B 错误相同时间内水星转过的角度为1，金
11、星转过的角度为2，可知道它们的角速度之比，根据万有引力提供向心力：GMmr2mr2，解得r3GM2，知道了角速度之比，就可求出轨道半径之比，即到太阳的距离之比，故C正确由于不知道水星和金星的质量关系，故不能计算它们受到的太阳引力之比，故 D 错误精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页学习好资料欢迎下载1人造卫星做匀速圆周运动时所受万有引力完全提供其所需向心力，即GMmr2 mv2rmr2m42T2r，由此可以得出vGMr， GMr3，T2r3GM. 2同步卫星指相对地面静止的卫星，其只能定点于赤道上空，离地面的高度是一
12、定值，其周期等于地球自转周期3卫星运行的向心加速度就是引力加速度，由 GMmr2mg可知 g GMr2GMRh2，其大小随 h的增大而减小考题 3 对航天器变轨问题的考查例 3(双选 )2013 年 12 月 2 日凌晨，我国发射了“嫦娥三号”登月探测器“嫦娥三号”由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如图5 所示，P 点为变轨点， 则“嫦娥三号”() 图 5 A经过 P 点的速率，轨道1 的一定大于轨道2 的B经过 P点的加速度，轨道1 的一定大于轨道2 的C运行周期，轨道1 的一定小于轨道2 的D具有的机械能，轨道1 的一定大于轨道2 的审题突破 “ 嫦娥三号 ”从轨道 1 进入轨道2 的过
13、程中，发动机对卫星做负功，卫星的机械能减小； 在不同轨道上的P 点卫星的加速度都由万有引力产生，在同一位置万有引力大小相同产生的加速度大小相同；根据开普勒行星运动定律根据半长轴关系求解周期关系解析 卫星在轨道1 上经过 P 点时减速，使其受到的万有引力大于需要的向心力而做向心运动，才能进入轨道2，故经过P 点的速率，轨道1 的一定大于轨道2 的，故 A 正确根据万有引力提供向心力GMmr2ma，得 aGMr2，由此可知，到月球的距离r 相同， a 相等，故经过P点的加速度，轨道1 的一定等于轨道2 的，故B 错误根据开普勒第三定律r3T2k 可知， r越大， T 越大，故轨道1 的周期一定大于
14、轨道2 的运行周期，故C 错误因为卫星在轨道1上经过 P 点时减速做向心运动才能进入轨道2，即外力对卫星做负功，机械能减小，故轨道1 的机械能一定大于轨道2 的机械能，故D 正确答案 AD 6(双选 )由于某种原因，人造地球卫星的轨道半径减小了，那么() A卫星受到的万有引力增大、线速度减小B卫星的向心加速度增大、周期减小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页学习好资料欢迎下载C卫星的动能、重力势能和机械能都减小D卫星的动能增大，重力势能减小，机械能减小答案 BD 解析 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力
15、：GMmr2mv2rm42T2rma，知万有引力与距离的二次方成反比，半径减小则万有引力增大，线速度vGMr，知半径减小，线速度增大，选项A 错误； aGMr2，知 r 减小， a 增大， T42r3GM，r 减小， T 减小，选项 B 正确；卫星运行的线速度vGMr知半径减小，线速度v 增大，故动能增大，卫星轨道高度降低则其重力势能减小，在轨道减小的过程中由于阻力的存在，卫星要克服阻力做功，机械能减小，选项C 错误，选项D 正确1当卫星的速度突然增加时，GMmr2mv2r，即万有引力大于所需要的向心力，卫星将做近心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变小，当卫星进入新的轨道稳定运行时由vGMr可
16、知，其运行速度与原轨道相比增大了3比较不同圆轨道上的速度大小时应用vGMr进行判断，不能用v r 进行判断，因为也随 r 的变化而变化 . 考题 4 对双星及多星问题的考查例 4(双选 )某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大星体的表面物质，造成质量转移根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道仍近似为圆，则在该过程中() A双星做圆周运动的角速度不断减小B双星做圆周运动的角速度不断增大C质量较大的星体做圆周运动的轨道半径减小D质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大审题突破 双星绕连线上的一点转动，
17、角速度 (周期 T)相等双星间的万有引力提供向心力 几何关系 lr1r2. 解析 由双星的运动有m12r1m22r2，Gm1m2r1 r22m12r1，联立可得： G m1m2r1r23，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 14 页学习好资料欢迎下载r1m2r1 r2m1m2，所以 A、D 正确答案 AD 7(单选 )(2013 山东 20)双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化若某双星系统中两星做
18、圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为 () A.n3k2TB.n3kTC.n2kTD.nkT答案 B 解析 双星靠彼此的引力提供向心力，则有Gm1m2L2m1r142T2Gm1m2L2m2r242T2并且 r1 r2 L解得 T2L3G m1m2当双星总质量变为原来的k 倍，两星之间距离变为原来的n 倍时T2n3L3Gk m1m2n3k T故选项 B 正确8(双选 )宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统，如图6 所示，三颗质量均为m 的星体位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为R，忽略其
19、它星体对它们的引力作用， 三星在同一平面内绕三角形中心O 做匀速圆周运动， 万有引力常量为G， 则() 图 6 A每颗星做圆周运动的线速度为GmRB每颗星做圆周运动的角速度为GmR3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页学习好资料欢迎下载C每颗星做圆周运动的周期为2R33GmD每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关答案 AC 解析 每颗星受到的合力F 2Gm2R2 sin60 3Gm2R2，轨道半径r33R，由向心力公式Fma mv2rm 2rm42rT2，解得 vGmR， 3GmR3，T2R33Gm，因为 aFm，
20、显然加速度 a与 m 有关，故A、C 均正确， B、D 错误一个分析、求解双星或多星问题的两个关键1向心力来源：双星问题中，向心力来源于另一星体的万有引力；多星问题中，向心力则来源于其余星体的万有引力的合力2圆心或轨道半径的确定及求解：双星问题中， 轨道的圆心位于两星连线上某处，只有两星质量相等时才位于连线的中点，此处极易发生的错误是列式时将两星之间的距离当作轨道半径；多星问题中，也只有各星体的质量相等时轨道圆心才会位于几何图形的中心位置，解题时一定要弄清题给条件知识专题练训练4 题组 1天体质量和密度1(单选 )“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现
21、每经过时间t 通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为 弧度，如图1 所示已知万有引力常量为G，由此可计算出月球的质量为() 图 1 AMl3Gt2BMl3Gt2CMlGt2DMl2Gt2答案 B 解析 线速度为 vlt角速度为 t根据线速度和角速度的关系公式，有vr由几何关系可知，rl卫星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有GMmr2mv精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页学习好资料欢迎下载联立解得Ml3Gt22(单选 )2013 年 12 月，我国成功地进行了“嫦娥三号”的发射和落月任务，进一步获
22、取月球的相关数据该卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动时，经过时间t，卫星行程为s，卫星与月球中心连线扫过的角度是弧度，万有引力常量为G，月球半径为R，则可推知月球密度的表达式是() A.3t24 Gs3R3B.3s34 Gt2R3C.4 R3Gt23s3D.4 R3Gs33t2答案 B 解析 根据题意得：卫星运行的角速度 t线速度 vst半径 rvs设月球的质量为M，卫星的质量为m，根据万有引力提供向心力，有GMmr2 mv2r解得 Mv2rG密度 M43 R33s34 Gt2R33(单选 )发射一月球探测器绕月球做匀速圆周运动，测得探测器在离月球表面高度分别为h1和 h2的圆轨道上运动时，周
23、期分别为T1和 T2.设想月球可视为质量分布均匀的球体，万有引力常量为G.仅利用以上数据，不可以计算出() A月球的质量B探测器的质量C月球的密度D探测器在离月球表面高度为h1的圆轨道上运动时的加速度大小答案 B 解析 万有引力提供探测器做圆周运动所需的向心力，GMmRh12m42T21(Rh1)，GMmRh22m42T22(R h2)，联立两方程，可求出月球的质量和半径探测器绕月球做圆周运动，是环绕天体，在计算时被约去，所以无法求出探测器的质量月球的密度根据定义为 MVM43 R3，由于 M 和 R 都能求出， 故月球的密度能求出 根据万有引力定律和牛顿第二定律GMmRh12ma，得 aGM
24、Rh12，由于 M 和 R 都能求出，故加速度a 能求出，故B 正确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页学习好资料欢迎下载题组 2人造卫星有关物理量4(单选 )有 a、b、c、d 四颗地球卫星，a 还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，设地球自转周期为 24h，所有卫星均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图2 所示，则有 () 图 2 Aa 的向心加速度等于重力加速度gBc 在 4h 内转过的圆心角是6Cb 在相同时间内转过的弧长最长Dd
25、的运动周期有可能是23h 答案 C 解析 地球表面随地球自转的卫星，万有引力近似等于重力，则a 的向心加速度远小于g，A错误； c 为同步卫星，运动周期为24h，则 4h 内转过角度为3，B 错误； b、c、d 三个卫星中，b 线速度最大，相同时间内转过的弧长最长，C 正确； d 运动周期比c 大，大于 24h，D 错误5(单选 )已知近地卫星线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，地球同步卫星线速度大小为v2、向心加速度大小为a2.设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为地球半径的6 倍则以下结论正确的是() A.v1v261B.a1a2491C.a1a271D.v1v271答案 B
26、 解析 设地球半径为R，对于近地卫星有GMmR2mv21Rma1得 v1GMR，a1GMR2，设同步卫星距地面高度为h， 对于同步卫星有GMmRh2mv22Rh ma2， 又 h6R， v2GM7R， a2GM49R2，可得：v1v271，a1a2491，所以 B 正确， A、 C、D 错误6 (单选 )埃隆 马斯克首次对媒体透露了在火星建立社区的“火星移民”计划假设火星移民通过一代又一代坚韧不拔的努力，不仅完成了“立足”火星的基本任务，而且还掌握了探测太空的完整技术已知火星半径是地球半径的12，火星质量是地球质量的110，在地球上发射人造地球卫星时的最小发射速度为v，则火星人在火星上发射人造
27、火星卫星时的最小发射速度为() A.105vB.55v精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页学习好资料欢迎下载C.22vDv答案 B 解析 在星球上发射人造卫星时，当卫星轨道半径近似等于该星球半径时，发射速度最小设火星人在火星上发射人造火星卫星时的最小发射速度为v火，则由万有引力定律和牛顿第二定律得： GM火mR2火mv2火R火，解得： v火GM火R火，同理得： vGM地R地，又 R火12R地，M火110M地，以上各式联立解得：v火55v，故选 B. 7(单选 )2014 年 3 月 8 日马来西亚航空公司从吉隆坡飞
28、往北京的航班MH370 失联， MH370失联后多个国家积极投入搜救行动，在搜救过程中卫星发挥了巨大的作用其中我国的北斗导航系统和美国的GPS 导航系统均参与搜救工作北斗导航系统包含5 颗地球同步卫星，而GPS 导航系统由运行周期为12 小时的圆轨道卫星群组成，则下列说法正确的是() A发射人造地球卫星时，发射速度只要大于7.9km/s 就可以B卫星向地面上同一物体拍照时GPS 卫星拍摄视角小于北斗同步卫星拍摄视角C北斗同步卫星的机械能一定大于GPS 卫星的机械能D北斗同步卫星的线速度与GPS 卫星的线速度之比为312答案 D 解析 7.9km/s 是发射卫星的最小速度，不同的卫星发射速度不同
29、，故A 错误；北斗导航系统包含 5 颗地球同步卫星，而GPS 导航系统由运行周期为12 小时的圆轨道卫星群组成，所以卫星向地面上同一物体拍照时GPS 卫星拍摄视角大于北斗同步卫星拍摄视角，故B 错误；由于卫星的质量关系不清楚，所以无法比较机械能的大小关系，故C 错误； GPS 由运行周期为 12 小时的卫星群组成， 同步卫星的周期是24 小时， 所以北斗导航系统中的同步卫星和GPS导航卫星的周期之比为T1T221.根据万有引力提供向心力得r3GMT242，所以北斗同步卫星的轨道半径与GPS 卫星的轨道半径之比是341，根据 vGMr得北斗同步卫星的线速度与GPS 卫星的线速度之比为312，故
30、D 正确题组 3对航天器变轨问题8 (单选 )“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步，“嫦娥三号”分三步实现了在月球表面平稳着陆一、从100 公里 100 公里的绕月圆轨道上，通过变轨进入 100 公里 15 公里的绕月椭圆轨道；二、着陆器在15 公里高度开启发动机反推减速，进入缓慢的下降状态，到100 米左右着陆器悬停，着陆器自动判断合适的着陆点；三、缓慢下降到距离月面4 米高度时无初速度自由下落着陆，月球表面的重力加速度为地球表面的16.如图3 所示是“嫦娥三号”飞行轨道示意图(悬停阶段示意图未画出)下列说法错误的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名
31、师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页学习好资料欢迎下载() 图 3 A“嫦娥三号”在椭圆轨道上的周期小于圆轨道上的周期B“嫦娥三号”在圆轨道和椭圆轨道经过相切点时的加速度相等C着陆器在100 米左右悬停时处于失重状态D着陆瞬间的速度一定小于4m/s 答案 C 解析 “嫦娥三号 ”在椭圆轨道上的周期和在圆轨道上的周期可以通过开普勒第三定律分析，即R3圆T2圆R3椭T2椭，由于 R圆R椭，则 T圆T椭，故选项A 正确；据向心加速度aGMR2可知，切点加速度相等，故选项B 正确；当着陆器处于悬停状态时受力平衡，既不超重也不失重，故选项 C 错误；由于着陆瞬间做自由落体运动
32、，则着陆瞬间速度为v2gh2gh6403m/s4 m/ s，故选项D 正确9(单选 )在地球大气层外有大量的太空垃圾在太阳活动期，地球大气会受太阳风的影响而扩张，使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，从而开始向地面下落大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬，但体积较大的太空垃圾仍会落到地面上，对人类造成危害太空垃圾下落的原因是() A大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落B太空垃圾在与大气摩擦燃烧过程中质量不断减小，进而导致下落C太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力，这种压力差将它推向地面D太空垃圾在大气阻力作用下速度减小，运动所需的向心力将小于万有引力，
33、垃圾做趋向圆心的运动，落向地面答案 D 解析 由题意知，由于大气层的扩张，太空垃圾被大气层包围后，在运动的过程中会受大气层的阻力作用，故速度减小，使所需向心力小于受到的万有引力，而做近心运动，所以A、 B、C 错误， D 正确10(单选 )2013 年 12 月 11 日，“嫦娥三号”携带月球车“玉兔”从距月面高度为100km 的环月圆轨道上的P 点变轨，进入近月点为15km 的椭圆轨道，由近月点Q 成功落月，如图 4 所示关于“嫦娥三号”，下列说法正确的是() 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页学习好资料欢迎下
34、载图 4 A沿轨道运行一周的位移大于沿轨道运行一周的位移B沿轨道运行时，在P 点的加速度小于在Q 点的加速度C沿轨道运行的周期大于沿轨道运行的周期D在轨道上由P 点到 Q 点的过程中机械能增加答案 B 解析 沿轨道 运行一周的位移与沿轨道运行一周的位移都是零，即相等，故A 错误根据GMmr2ma 得 aGMr2， 沿轨道 运行时，在 P 点的加速度小于在Q 点的加速度， 故 B 正确根据a3T2k 可得半长轴a 越大，运行周期越大，故沿轨道运行的周期小于沿轨道运行的周期，故 C 错误 在轨道 上由 P 点运行到Q 点的过程中， 只有万有引力对其做功，机械能守恒，故 D 错误题组 4双星及多星问
35、题11(单选 )假设宇宙中存在质量相等的三颗星体且分布在一条直线上，其中两颗星体围绕中央的星体转动，假设两颗星体做圆周运动的半径为R，每个星体的质量均为m，引力常量为G.忽略其他星体对该三颗星体的作用则做圆周运动的星体的线速度大小为() A.Gm4RB.5GmRC.5Gm4RD.GmR答案 C 解析 由万有引力定律和牛顿第二定律得Gm2R2Gm22R2mv2R，解得 v5Gm4R，选项 C 正确12. (单选 )(2014 湖南常德二模)天文学家发现一个由A、B 两颗星球组成的双星系统，观测到双星 A、B 间的距离为l，A 星的运动周期为T，已知万有引力常量为G，则可求出 () AA 星的密度
36、BA 星的轨道半径CA 星的质量DA 星和 B 星的总质量答案 D 解析 双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的周期对 A：GmAmBl2mArA42T2，即得： GmBl2rA42T2对 B：GmAmBl2mBrB42T2，即得： GmAl2rB42T2又 lrArB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页学习好资料欢迎下载由 解得双星A、B 的总质量MmAmB(rArB)42GT2l242l3GT2由 得rArBmBmA可知只能求出A、B 的质量之和，不能求出A 星轨道半径，不能求出A、B 的质量，就不能求出其密度，故D 正确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页