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1、1五年高考三年联考绝对突破系列新课标：必修五年高考三年联考绝对突破系列新课标：必修 2 2第第 0505 单元单元 万有引力与航天万有引力与航天河北省藁城市第九中学 高立峰 整理（交流资源 请给予保留）近 5 年来，本考点知识已成为高考的热点内容之一，重点考查的内容有：万有引力定律，行星、卫星的运行等，当前星际探索成为世界新的科技竞争焦点，而我国的载人航天已取得了成功，探月计划也进入实质性进程之中，因此在这些知识点的应用上应引起高度重视第一部分第一部分 五年高考题荟萃五年高考题荟萃两年高考两年高考精选（精选（2008200820092009）考点考点 1 1 万有引力定律的概念万有引力定律的概
2、念 1.1.（0909上海物理上海物理88）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理， 建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿 （ AB ） A接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量 成正比，即Fm的结论 C根据Fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出Fm1m2 D根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 解析解析：题干要求“在创建万有引力定律的过程中”，牛顿知识接受了平方反比猜想， 和物体受地球的引力与其质量成正比，即Fm的结论，而提出万有引力定律后，后来
3、利用 卡文迪许扭称测量出万有引力常量 G 的大小，只与 C 项也是在建立万有引力定律后才进行 的探索，因此符合题意的只有 AB。 2.2.（0909海南物理海南物理1111）在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律 有贡献的是 。（安培、牛顿、焦耳、第谷、 卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第） 答案：第谷（1 分）；开普勒（1 分）；牛顿（1 分）；卡文迪许 （1 分） 评分说明：每选错 1 个扣 1 根，最低得分为 0 分。 3.3.（0909上海上海4545） 小明同学在学习了圆周运 动的知识后，设计了一个 课题，名称为：快速测量 自行车的骑行速度。他的 设想是：通过计算踏脚板
4、转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下 的数据： 在时间 t 内踏脚板转动的圈数为 N，那么脚踏板转动的角速度= ;要 推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有 ； 自行车骑行速度的计算公式 v= .答案：;2tN牙盘的齿轮数 m、飞轮的齿轮数 n、自行车后轮的半径 R(牙盘的半径2r1、飞轮的半径 r2、自行车后轮的半径 R);)2(2 2121Rwrr trNrRntmNRwnm或或4.(08广东理科基础8)由于地球的自转,使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周 运动.对于这些做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是 ( ) A.向心力都指向地心 B.速度等于第一宇宙速度
5、C.加速度等于重力加速度 D.周期与地球自转的周期相等 答案 D 解析 随地球自转的物体的周期与地球自转周期相同,向心力垂直地轴,指向地轴的相 应点,速度远小于第一宇宙速度,加速度远小于重力加速度. 5.(08山东基本能力测试32)人造卫星发射、载人航天和深空探测是航天技术的三 大领域.从第一颗人造地球卫星发射升空,到“神舟五号” 、 “神舟六号”载人航天以及月球 探测卫星“嫦娥一号”的相继成功,表明我国逐步迈进了世界航天大国的行列. (1)2007 年 4 月,我国成功发射了第五颗北斗导航卫星.该卫星受 作用,在距离地 面 2.15 万千米的轨道上绕地球运动 (2)“神舟七号”航天员将进行第
6、一次太空行走,即出舱活动,航天员在太空中通常靠手、 机械臂或载人机动装置(关键部件是可以控制的小火箭)移动身体,其中载人机动装置的运动 原理是 (3)我国的新一代通信卫星“东方红三号”,是相对于地球静止、位于赤道上空的同步 卫星.与地面通信装置相比,关于卫星通信的说法正确的是 ( ) A.通信覆盖范围大B.受地理因素影响 C.受大气层的影响D.不能实现全球通信 (4)“嫦娥一号”为探测月球和月球以外的深空奠定了基础,例如我国建立月球基地天 文台将成为可能,与地球相比,月球上有利于光学天文观测的条件是 ( ) A.存在大气散射B.没有大气的影响 C.温度变化悬殊D.太阳辐射强烈 答案 (1)万有
7、引力或地球引力 (2)作用力与反作用力或反冲运动或动量守恒(3)A (4)B 解析 (3)通信卫星位于赤道上空,与地面通信装置相比,站得高,看得远,通信覆盖范围大. 由于位于大气层之上,不受大气层的影响,不受地面状况的影响. (4) 影响天文观测的因素主要是大气状况,月球上没有大气,非常有利于观测.考点考点 2 2 宇宙速度、卫星问题宇宙速度、卫星问题6.6.（0909海南物理海南物理66）近地人造卫星 1 和 2 绕地球做匀速圆周运动的周期分别为 T1和2T,设在卫星 1、卫星 2 各自所在的高度上的重力加速度大小分别为1g、2g，则 （ B ）3A4/31122gT gTB 4/31221
8、gT gTD 21122gT gTD 21221gT gT答案：B 解析：卫星绕天体作匀速圆周运动由万有引力提供向心力有mR,可得2GMm R22()TK 为常数，由重力等于万有引力mg，联立解得 g，则 g 与成反23T R2GMm R342GMT K4 3T比。7.7.（0909宁夏宁夏1515）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的 5.2 倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为 （ B ）A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.2答案 B。【解析】天体的运动满足万有引力充当向心力即可知，可22MmvGmRRGMvR见木星与
9、地球绕太阳运行的线速度之比，B 正确。10.445.2vRvR、8.8.（0909广东理科基础广东理科基础1111）宇宙飞船在半径为 R。的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1R2。宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，则变轨后宇宙飞船的 （ D ）A线速度变小 B角速度变小C周期变大 D向心加速度变大解析解析：根据向maTrmrmrVmrmMG22 2224得rGMv ，可知变轨后飞船的线速度变大，A 错；角速度变大 B 错，周期变小 C 错；向心加速度在增大 D 正确。9.9.（0909全国全国1919）天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地 球的 4.7 倍，是地球的 25 倍。
10、已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为 1.4 小时，引力常 量 G=6.6710-11Nm2/kg2,由此估算该行星的平均密度为 （ D ）4A.1.8103kg/m3 B. 5.6103kg/m3 C. 1.1104kg/m3 D.2.9104kg/m3解析解析：本题考查天体运动的知识.首先根据近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供2224 TRmRMmG ,可求出地球的质量.然后根据343 RM ,可得该行星的密度约为2.9104kg/m3。 10.10.（0909广东物理广东物理55）发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场 一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优
11、点是，在赤道附近 （ B ） A地球的引力较大 B地球自转线速度较大 C重力加速度较大 D地球自转角速度较大 解析解析：由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运动轨 道，在靠进赤道处的地面上的物体的线速度最大，发射时 较节能，因此 B 正确。 11.11.（0909江苏物理江苏物理 3 3）英国新科学家（New Scientist）杂志评选出了 2008 年 度世界 8 项科学之最，在 XTEJ1650-500 双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约 45km，质量M和半径R的关系满足22Mc RG （其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为 （ C ）A8
12、210 m/s B10210 m/sC12210 m/s D14210 m/s解析解析：处理本题要从所给的材料中，提炼出有用信息，构建好物理模型，选择合适的 物理方法求解。黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为 m 物体有：mgRMmG2，又有22Mc RG ，联立解得Rcg22 ，带入数据得重力加速度的数量级为12210 m/s，C 项正确。12.12.（0909广东理科基础广东理科基础1010）关于地球的第一宇宙速度，下列表述正确的是 （ A ） A第一宇宙速度又叫环绕速度 B第一宇宙速度又叫脱离速度 C第一宇宙速度跟地球的质量
13、无关 D第一宇宙速度跟地球的半径无关解析解析：第一宇宙速度又叫环绕速度 A 对，B 错；根据定义有RVmRmMG225可知与地球的质量和半径有关，CD 错。 13.13.（0909重庆重庆1717）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距 月球表面分别约为 200Km 和 100Km，运动速率分别为 v1和 v2，那么 v1和 v2的比值为（月球 半径取 1700Km） （ C ）A. 19 18 B.19 18 C,18 19 D. 18 1914.14.（0909四川四川1515）据报道，2009 年 4 月 29 日，美国亚利桑那州一天文观测机构发 现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为 2009HC82。该小行星绕太阳一周的时 间为 3.39 年，直径 23 千米，其轨道平面与地球轨道平面呈 155的倾斜。假定该小行 星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值 为 （ A ）A.1 33.39 B.1 23.39 C.3 23.39D.2 33.3.9解析解析：小行星和地球绕太阳作圆周运动，都是由万有引力提供向心力，有2GMm R22()mRT，可知小行星和地球绕太阳运行轨道半径之比为 R1:R232 1 2 2T T，又根据 VGM R，联立解得 V1:V2312T
