专题05 万有引力-广东省10年（2012-2021）高考物理试卷分项汇编

广东省10年（2021-2012）高考物理试卷分项汇编 专题04 万有引力 1、 广东省最近10年高考物理分析： 2021年，单独命题，单科 2020年，全国I卷，理综物理 2019年，全国I卷，理综物理 2018年，全国I卷，理综物理 2017年，全国I卷，理综物理 2016年，全国I卷，理综物理 2015年，全国I卷，理综物理 2014年，全国I卷，理综物理 2013年，全国I卷，理综物理 2012年，全国I卷，理综物理 二、2012-2021年高考物理试题全解全析： 1、（2012·广东卷·T21）如图所示，飞船从轨道1变轨至轨道2．若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（　　） A．动能大 B．向心加速度大 C．运行周期长 D．角速度小 【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星．菁优网版权所有 【分析】根据万有引力提供向心力，得出线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，从而比较出大小． 【解答】根据＝得，a＝，v＝，，T＝，由这些关系可以看出，r越大，a、v、ω越小，而T越大，故A、B错误，C、D正确。 故选：CD。 【点评】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用． 2、（2013·广东卷·T14）如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的运行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙的大 D．甲的线速度比乙的大 【考点】万有引力定律及其应用；人造卫星．菁优网版权所有 【分析】抓住卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，列式展开讨论即可。 【解答】根据卫星运动的向心力由万有引力提供，有： A、由于，可知甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确； B、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误； C、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误； D、，由于甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误。 故选：A。 【点评】抓住半径相同，中心天体质量不同，根据万有引力提供向心力展开讨论即可，注意区别中心天体的质量不同。 3、（2014·广东卷·T21）如图所示，飞行器P绕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： 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 4、（2015·广东卷·T20）在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，下列说法正确的有 A．探测器的质量越大，脱离星球所需的发射速度越大 B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C．探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等 D．探测器脱离星球的过程中势能逐渐变大 【答案】BD 【考点定位】万有引力定律的应用。 【名师点睛】（1）紧扣万有引力定律和向心力公式求解天体运动是常用方法，也是基本方法。（2）在天体运动中，要善于使用比例法求解，不宜过多直接计算。（3）在天体的环绕运动中，除了力F与环绕天体及中心天体两者质量均有关外，v、ω、T、a都只与中心天体质量有关，与环绕天体质量无关。 5、（2016·全国I卷（广东）·T17)利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前，地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ） A．1h B．4h C．8h D．16h 【答案】B 【解析】设地球的半径为R，周期T=24h，地球自转周期的最小值时，三颗同步卫星的位置如图所示，所以此时同步卫星的半径r1=2R，由开普勒第三定律得：，可得，故A、C、D错误，B正确。 7、（2018·全国I卷（广东）·T20)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ） A．质量之积 B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度 【答案】BC 【解析】双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s