专题6 万有引力定律-2022年高考物理备考一轮复习专题考向小卷速练（力学）

目录 考向1 开普勒三定律 1 考向2 万有引力定律的应用 7 考向3 近地卫星、同步卫星和赤道上物体的区别 24 考向4 卫星变轨和能量问题 31 考向5 双星模型 40 考向1 开普勒三定律 一、单选题 1．太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是( ) A．10年 B．2年 C．4年 D．8年 2．地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．已知哈雷彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，由此可知 A．地球质量与哈雷彗星质量之比为18∶1 B．地球的公转周期与哈雷彗星的公转周期之比为 C．由椭圆的对称性，哈雷彗星在近日点和远日点的速率相等 D．地球绕太阳转，月球绕地球转，它们的 是一样的 二、多选题 3．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是 A．所有行星围绕太阳的运动轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 B．对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积 C．表达式R3/T2=k,k是一个与行星无关的常量 D．表达式R3/T2=k, T代表行星运动的自转周期 4．如图所示，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，椭圆的半长轴为a，运行周期为TB；C为绕地球沿圆周轨道运动的卫星，圆周的半径为r，运行周期为TC。下列说法或关系式中正确的是（　　） A．地球位于B卫星轨道的一个焦点上，位于C卫星轨道的圆心上 B．卫星B和卫星C运动的速度大小均不变 C． ，该比值的大小与地球有关 D． ，该比值的大小不仅与地球有关，还与太阳有关 5．“帕克号”是第一个飞入太阳日冕的飞行器，2020年1月，“帕克号”完成了第四次近日飞行，如图是帕克号的运行轨道，a为近日点，c为远日点，b、d为轨道短轴的两个端点，若飞行器运动周期为T，只考虑飞行器和太阳间的相互作用，则飞行器从a经b、c到d的运动过程中（　　） A．从a到b的运动时间等于从b到c的时间 B．从c到d阶段，动能逐渐增大，机械能不变 C．从a到b的时间 D．从b到d阶段，太阳对它的万有引力先变大后变小 6．如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中（　　） A．从P到M所用的时间等于 B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大 C．从P到Q阶段，速率逐渐变小 D．从M经Q到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功 考向1 参考答案 1．D 【详解】 设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得： 解得： 地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年． A.10年与计算结果不符，故A不符合题意． B.2年与计算结果不符，故B不符合题意． C.4年与计算结果不符，故C不符合题意． D.8年与计算结果相符，故D符合题意． 2．B 【详解】 A.因为哈雷彗星的轨道不是圆周，无法使用向心力方程，只能通过开普勒定律进行求解，所以无法求得质量关系，故A错误； B.根据开普勒第三定律得： ， 解得： ， 故B正确； C.根据开普勒第二定律可知，哈雷彗星在近日点的速率大于在远日点的速率，选项C错误； D. 地球绕太阳转，月球绕地球转，它们的中心天体不同，则 是不一样的，选项D错误． 3．ABC 【解析】 【详解】 A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A正确；B、开普勒第二定律的内容为：对于任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，故B正确．C、D、第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 ，k是与环绕天体无关，与中心天体有关的常量，而T为环绕天体的公转周期，故D错误，C正确．故选ABC． 【点睛】 正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键，注意理解面积定律的意义，知道行星在远日点的速率小于在近日点的速率． 4．AC 【详解】 A．根据开普勒第一定律和行星运动规律可知，地球位于B卫星的椭圆轨道的一个焦点上，位于C卫星圆轨道的圆心上，故A正确； B．卫星B为椭圆轨道，不断的在做离心运动和近心运动，近地点的线速度最大，远地点的线速度最小；而卫星C为圆轨道，运动的速度大小均不变，故B错误； CD．由开普勒第三定律可知 k值与中心天体地球的质量M有关，而与太阳无关，a取椭圆轨道的半长轴或圆轨道的半径，故C正确，D错误。 故选AC。 5．BC 【详解】 A．根据开普勒第二定律知，在相等时间内，太阳和飞行器的连线所扫过的面积都是相等的，从a到b飞行器与太阳的连线扫过的面积小于从b到c飞行器与太阳的连线扫过的面积，故从a到b的运动时间小于从b到c