专题06 万有引力定律与航天-五年（2016-2020）高考真题物理分项详解（浙江专用）

专题06万有引力定律与航天 1.(2017·浙江卷)如图所示，设行星绕太阳运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( ) A. 金星表面的重力加速度是火星的 B. 金星的第一宇宙速度是火星的 C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小 D. 金星绕太阳运动的周期比火星大 2.(2018·浙江卷)土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为，已知引力常量，则土星的质量约为（ ） A. B. C. D. 3．(2019·浙江卷)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止）．则此卫星的( ) A．线速度大于第一宇宙速度 B．周期小于同步卫星的周期 C．角速度大于月球绕地球运行的角速度 D．向心加速度大于地面的重力加速度 4.(2020·浙江卷)如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（ ） A．a、b的周期比c大 B．a、b的向心力一定相等 C．a、b的速度大小相等 D．a、b的向心加速度比c小 5.(2020·浙江卷)火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　） A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为 C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶4 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 $$ 专题06万有引力定律与航天 1.(2017·浙江卷)如图所示，设行星绕太阳运动是匀速圆周运动，金星自身的半径是火星的n倍，质量为火星的k倍，不考虑行星自转的影响，则( ) A. 金星表面的重力加速度是火星的 B. 金星的第一宇宙速度是火星的 C. 金星绕太阳运动的加速度比火星小 D. 金星绕太阳运动的周期比火星大 【答案】B 【解析】有黄金代换公式GM=gR2可知g=GM/R2,所以 故A错误， 由万有引力提供近地卫星做匀速圆周运动的向心力可知解得 ，所以 故B正确； 由 可知轨道越高，则加速度越小，故C错； 由 可知轨道越高，则周期越大，故D错. 2.(2018·浙江卷)土星最大的卫星叫“泰坦”（如图），每16天绕土星一周，其公转轨道半径约为，已知引力常量，则土星的质量约为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】卫星绕土星运动，土星的引力提供卫星做圆周运动的向心力设土星质量为M：，解得 带入计算可得：，故B正确，A、C、D错误； 3．(2019·浙江卷)某颗北斗导航卫星属于地球静止轨道卫星（即卫星相对于地面静止）．则此卫星的( ) A．线速度大于第一宇宙速度 B．周期小于同步卫星的周期 C．角速度大于月球绕地球运行的角速度 D．向心加速度大于地面的重力加速度 【答案】C 【解析】A．第一宇宙速度是所有绕地球运行的卫星的最大速度，则此卫星的线速度小于第一宇宙速度，选项A错误； B．卫星属于地球静止轨道卫星，即为地球的同步卫星，选项B错误； C．根据可知，因此卫星做圆周运动的半径远小于月球绕地球做圆周运动的半径，可知角速度大于月球绕地球运行的角速度，选项C正确； D．根据可知，向心加速度小于地面的重力加速度，选项D错误． 4.(2020·浙江卷)如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（ ） A．a、b的周期比c大 B．a、b的向心力一定相等 C．a、b的速度大小相等 D．a、b的向心加速度比c小 【答案】C 【解析】A．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律： 解得：，轨道半径越大，周期越大，根据题意可知、的周期比小，故A错误； BD．万有引力提供向心力： 解得：，、的轨道半径相同，所以向心加速度大小相同，方向不同，的轨道半径最大，向心加速度最小，故BD错误； C．万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律： 解得：，、的轨道半径相同，所以速度大小相同，方向不同，故C正确。 故选C． 5.(2020·浙江卷)火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　） A．轨道周长之比为2∶3 B．线速度大小之比为 C．角速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为9∶4 【答案】C 【解析】A．由周长公式可得 则火星公转轨道与地球公转轨道周长之比为 A错误； BCD．由万有引力提供向心力，可得 则有 即 BD错误，