押课标卷理综第15题-备战2021年高考物理临考题号押题（新课标卷）

押课标卷理综第15题 高考频度：★★★★★ 难易程度：★☆☆☆☆ 题号 考情分析 考查知识点 分值 预测知识点 第15题 天体运动和万有引力定理结合的题目一直是高考题目的热点问题，特别是两者结合的题目，近年来经常以选择的形式在高考题目中出现。高考对牛顿第二定律，万有引力定理，圆周运动规律等都有所涉及。 万有引力定律 6 预计2021年高考新课标全国卷第15题会以万有引力与圆周运动结合的题目为主。 （2020·新课标全国Ⅰ卷）火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　） A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5 【答案】B 【解析】设物体质量为m，则在火星表面有 在地球表面有 由题意知有 故联立以上公式可得 故选B。 2020年11月24日，我国在文昌航天发射场成功发射探月工程嫦娥五号探测器。顺利将探测器送入预定轨道，假设该探测器质量为m，在离月球高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动。已知月球质量为M，半径为R，引力常量为G，则月球对探测器的万有引力大小为（　　） A． B． C． D． 【解析】根据万有引力定律可得月球对探测器的万有引力大小为 ABC错误，D正确。 故选D。 一、处理天体问题的基本思路及规律 1．天体问题的两步求解法 (1)建立一个模型：天体绕中心天体做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即：F万＝F向． (2)写出两组式子：①eq \f(GMm,r2)＝meq \f(v2,r)＝mω2r＝meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2r＝ma； ②代换关系：天体表面eq \f(GMm,R2)＝mg，空间轨道上eq \f(GMm,r2)＝ma. 2．人造卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系 Geq \f(Mm,r2)＝eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(ma,m\f(v2,r),mω2r,m\f(4π2,T2)r))⇒eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(a＝\f(GM,r2)r越大，a越小,v＝\r(\f(GM,r))r越大，v越小,ω＝\r(\f(GM,r3))r越大，ω越小,T＝\r(\f(4π2r3,GM))r越大，T越大))⇒越高越慢 二、人造卫星的有关问题 1．发射速度与环绕速度 (1)人造卫星的最小的发射速度为v＝eq \r(\f(GM,R))＝eq \r(gR)＝7.9 km/s，即第一宇宙速度．发射速度越大，卫星环绕地球运转时的高度越大． (2)由v＝eq \r(\f(GM,r))可知，人造地球卫星的轨道半径越大，环绕速度越小，所以第一宇宙速度v＝7.9 km/s是最小的发射速度也是最大的环绕速度． 2．两类运动——稳定运行和变轨运行 卫星绕天体稳定运行时，eq \f(GMm,r2)＝meq \f(v2,r).当卫星速度v突然变化时，F万和meq \f(v2,r)不再相等．当F万>meq \f(v2,r)时，卫星做近心运动；当F万<meq \f(v2,r)时，卫星做离心运动． 3．两种特殊卫星 (1)近地卫星：卫星轨道半径约为地球半径，受到的万有引力近似为重力，故有Geq \f(Mm,R2)＝meq \f(v2,R)＝mg. (2)地球同步卫星：相对于地面静止，它的周期T＝24 h，所以它只能位于赤道正上方某一确定高度h，故地球上所有同步卫星的轨道均相同，因而也具有相同的线速度、相同的角速度、相同的向心加速度，但它们的质量可以不同． 一、多选题 1．通过天文观测和计算得到∶月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为g0=2.72×10-3m/s2，地球表面的重力加速度大小为g=9.8m/s2。如果认为地球对地面物体的引力和地球对月球的引力是同种性质的力且满足距离平方反比关系，忽略地球自转以及其他天体的影响根据上述结论和假设及力和运动的关系可推知（　　） A．地球对地面上物体的引力是对月球上相同质量的物体引力的60倍 B．地球对地面上物体的引力是对月球上相同质量的物体引力的3600倍 C．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为地球半径的36倍 D．月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径约为地球半径的60倍 2．2020年11月24日，我国发射的嫦娥五号探测器着陆月球表面并采集月壤后，由上升器携带月壤于12月6日成功与轨道器和返回器的组合体实现对接，最终返回地球，实现了我国探月工程的又一重大突破。已知地球质量是月球的81倍，半径是月球的4倍，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，则（　　） A．上升器通过在返回器同一轨道上进行加速，实现两者的对接 B．上升器脱离月球表面的最小发射速度约为