专题五 万有引力与航天-【创新教程】2017-2021五年高考物理真题分类汇编

即FN＝Tcosθ－mω２r 当转速较大时,FN 指向转轴,Tcosθ＋F′N＝mω′２r 即F′N＝mω′２r－Tcosθ 则因ω′＞ω,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压力 不一定变大．则C错误;根据F合＝mω２r 可知,因角速度变大,则小球受合外力变大．则 D 正 确．故选B、D． 易错警示　解答此题常见错误主要有;一是把两根绳误 认为是一根绳;二是没有考虑重力;三是数值计算错误. ５．B　在最低点由２T－mg＝mv ２ r ,知T＝４１０N,即每根 绳子拉力约为４００N,故选B． 易错警示　解答此题常见错误主要有;一是把两根 绳误认为是一根绳;二是没有考虑重力;三是数值计 算错误. 考点３ B　物块由最低点到最高点１２mv ２＝２mgr＋１２mv ２ １ 物 块做平 抛 运 动;x＝v１t１,t１＝ ４r g 联 立 解 得:x＝ ４v２ gr－１６r ２＝ v ４ ４g２ － v ２ ２g－４r( ) ２ ,由数学知识可知, 当r＝ v２ ２g ４＝ v２ ８g 时,x最大,故选B． 专题五　万有引力与航天 考点１ １．B　“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v１＞v２,过近地点圆周运动的速度 为v＝ GMr ,由于“东方红一号”在椭圆上运动,所以 v１＞ GM r ,故B正确． ２．C　由开普勒第三定律R ３ T２ ＝k得T＝ R ３ k , 所以 TP PQ ＝ R３P R３Q ＝ １６ ３ ４３ ＝８１ ,故C对,A、B、D错误． ３．CD　从P到 M 到 Q 点的时间为１２T０ ,因 P到 M 运 动的速率大于 M 到 Q运动的速率,可知P到 M 所用 的时间小于１ ４T０ ,选项 A 错误;海王星在运动过程中 只受太阳的引力作用,故机械能守恒,选项 B错误;根 据开普勒行星运动第二定律可知,从 P到 Q 阶段,速 率逐渐变小,选项C正确;从 M 到 N 阶段,万有引力 对它先做负功后做正功,选项 D正确;故选C、D． 考点２ １．B　悬停时所受平台的作用力等于万有引力,根据F ＝GmM R２ ,可得F祝融 F玉兔 ＝G M火 m祝融 R火２ ∶G M月 m玉兔 R月２ ＝ ９ ２２ ×２＝９２ ,故选B． ２．C　把火星看作中心天体,若有卫星绕其做匀速圆周 运动,有GMm r２ ＝m４π ２r T２ ,整理可得,r ３ T２ ＝GM ４π２ ,它也符 合开普勒第三定律a ３ T２ ＝k,即在开普勒第三定律中k ＝GM ４π２ ,在火星表面处由重力等于万有引力得 mg＝ GMm R２ ,得GM＝gR２,故k＝gR ２ ４π２ ．设“天问一号”的停泊 轨道与火星表面最近距离为h１,最远距离为h２,由开 普勒第三定律,有 (２R＋h１＋h２ ２ )３ T２ ＝k＝gR ２ ４π２ ,代入具 体数据解得h２＝５．８３×１０７m≈６×１０７m,故 C正确． (注意:本题具体计算数据复杂,观察四个选项,只需 估算得到数量级即可) ３．B　设物体质量为 m,则在火星表面有F１＝G M１m R２１ , 在地球表面有F２＝G M２m R２２ ,由题意知有M１ M２ ＝１１０ ,R１ R２ ＝１２ ,故联立以上公式可得F１ F２ ＝ M１R２２ M２R２１ ＝ １１０× ４ １＝ ０．４,故选B． ４．A　卫星在星体表面附近绕其做圆周运动,则GMm R２ ＝ m４π ２ T２ R,V＝４３πR ３,ρ＝ M V ,知卫星在该星体表面附近 沿圆轨道绕其运动的卫星的周期T＝ ３πGρ ． ５．D　假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为m 和m０ 的两个物体,则在地球和月球表面处,分别有G Mm R２ ＝mg,G M Qm０ R P( ) ２＝m０g′, 解得g′＝p ２ Qg , 设嫦娥四号卫星的质量为 m１,根据万有引力提供向 心力得G M Qm１ KRP( ) ２＝m１ v２ KRP , 解得v＝ RPgQK ,故选 D． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １１１ ６．B　忽略星球的自转,万有引力等于重力GMm R２ ＝mg, 则g火 g地 ＝ M火 M地 􀅰R ２