专题05 万有引力-江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编

江苏省五年（2016-2020）高考物理试题分项汇编 万有引力 1、（2020·江苏卷·T7）甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有（　　） 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】CD 【解析】 卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则 A．因为在不同轨道上g是不一样，故不能根据得出甲乙速度的关系，卫星的运行线速度 代入数据可得 故A错误； B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据得出两卫星加速度的关系，卫星的运行加速度 代入数据可得 故B错误； C．根据，两颗人造卫星质量相等，可得 故C正确； D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律，可得 故D正确。 故选CD。 2、（2019·江苏卷·T4）1970年成功发射“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动．如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G．则 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 “东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为 ，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以，故B正确。 3、（2018·江苏卷·T1）我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高．今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为705km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36000km，它们都绕地球做圆周运动．与“高分四号”相比，下列物理量中“高分五号”较小的是（　　） A. 周期 B. 角速度 C. 线速度 D. 向心加速度 【答案】A 【解析】 设卫星的质量为m，轨道半径为r，地球的质量为M，卫星绕地球匀速做圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，则得： 得：，，， 可知，卫星的轨道半径越大，周期越大，而角速度、线速度和向心加速度越小，“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小，所以“高分五号”较小的是周期，较大的是角速度、线速度和向心加速度，故A错误，BCD正确． 点睛：解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系，对于周期，也可以根据开普勒第三定律分析． 4、（2017·江苏卷·T6）“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其 （A）角速度小于地球自转角速度 （B）线速度小于第一宇宙速度 （C）周期小于地球自转周期 （D）向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD 【解析】根据知，“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A错误；C正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正确． 5、（2016·江苏卷·T7）如图所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有 （A）TA>TB（B）EkA>EkB（C）SA=SB（D） 【答案】AD 6、（2021·黑龙江哈师大附中高三上学期10月月考）地球同步卫星与地球的白转周期必须相同，若地球由于某种原因自转周期变为12小时，则此情况下的同步卫星与我们现在使用的同步卫星比较，下列说法正确的是 A. 轨道半径变大，大小变为2倍 B. 轨道半径变小，大小变为1/2倍 C. 轨道半径变大，大小变为倍 D. 轨道半径变小，大小变为倍 【答案】D 【解析】 根据 解得 则若周期变为一半，同步卫星的轨道半径r减小，大小变为原来的倍。 故选D． 7、（2021·河南省郑州市示范高中高三上学期阶段测试三）双星系统如图所示，已知恒星A、B间的距离恒为L，恒星A和恒星B的总质量为4M，恒星A与恒星B的转动半径之比为3：1，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 恒星的角速度为 B. 恒星A的质量为M C. 恒星A与恒星B的向心力大小之比为1：1 D. 恒星A与恒星B的线速度大小之比为1：4 【答案】BC 【解析】 AB．B恒星的半径为，则A恒星的半径为，对两恒星，由万有引力提供向心力可得 又 联立解得 故A错误，B正确； C．两恒星的向心力均为万有引力，故向心力相同，C正确； D．由可得，A恒星和B恒星的线