专题一 力与运动 第4讲 万有引力定律及其应用-2024年高考二轮物理专题复习——题型整理

专题一 力与运动 第4讲 万有引力定律及其应用 一．开普勒定律 1．（2023•万年县校级一模）关于行星的运动，下列说法正确的是（　　） A．所有行星的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心 B．相同时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等 C．哈雷彗星运动轨迹的半长轴比地球大，所以哈雷彗星绕太阳运动的周期比地球大 D．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，万有引力对它不做功 变式一：2．（2023•昆明一模）地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为17.8AU（地球和太阳之间的距离为1AU）。预计哈雷彗星下次回归将在（　　） A．2023年 B．2049年 C．2061年 D．2081年 二．万有引力定律的应用 3．（2024•嘉兴一模）太阳系内很多小天体和八大行星一样围绕太阳运行。之前，能进入金星轨道内侧的小天体仅发现21个，但它们一部分轨道在金星轨道外侧。最近科学家第一次发现了完全在金星轨道内侧运行的一个小天体“AV2”。则（　　） A．“AV2”没有落至太阳上是因为它质量小 B．“AV2”绕太阳运行周期大于金星 C．“AV2”在任何位置的加速度都大于金星 D．这些小天体与太阳的连线在单位时间内扫过的面积都相等 变式一：4．（2024•安徽模拟）如图所示，有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动，两颗卫星的近地点均与星球表面很近（可视为相切），卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为h1、h2，卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响，已知引力常量为G，星球表面的重力加速度为gc。则星球的平均密度为（　　） A． B． C． D． 变式二：5．（2023•辽宁模拟）2022年7月18日网易科技消息，阿联酋宣布将设立总额约30亿迪拉姆（约合8.2亿美元）的专项基金，用于开发卫星并资助太空计划。计划将在三年内首次发射卫星并探索金星。金星是太阳系的八大行星中的第二颗行星，在中国古代称为太白、长庚或大嚣。如果金星的公转周期为T，自转周期为T′，半径为R，金星到太阳的距离为r，引力常量为G，则（　　） A．金星质量为 B．金星质量为 C．太阳质量为 D．太阳质量为 变式三：6．（2023•河北）我国自古就有“昼涨为潮，夜涨为汐”之说，湖汐是月球和太阳对海水的引力变化产生的周期性涨落现象，常用引潮力来解释。月球对海水的引潮力大小与月球质量成正比、与月地距离的3次方成反比，方向如图1。随着地球自转，引潮力的变化导致了海水每天2次的潮涨潮落。太阳对海水的引潮力与月球类似，但大小约为月球引潮力的0.45倍。每月2次大潮（引潮力）最大和2次小潮（引潮力最小）是太阳与月球引潮力共同作用的结果。结合图2，下列说法正确的是（　　） A．月球在位置1时会出现大潮 B．月球在位置2时会出现大潮 C．涨潮总出现在白天，退潮总出现在夜晚 D．月球引潮力和太阳引潮力的合力一定大于月球引潮力 变式四：7．（2024•黄冈模拟）金星的半径是地球半径的95%，质量是地球质量的82%。已知地球的公转周期为T，地球的第一宇宙速度为v1，地球表面重力加速度为g，则（　　） A．金星的公转周期为 B．金星的第一宇宙速度为 C．金星表面重力加速度为 D．金星对地球引力是地球对金星引力的0.82倍 变式五：8．（2024•宁乡市模拟）人类发现并记录的首颗周期彗星——哈雷彗星在2023年12月初抵达远日点后开始掉头，踏上归途。哈雷彗星是人一生中唯一可能裸眼看见两次的短周期彗星，因英国物理学家爱德蒙•哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。已知哈雷彗星大约每76年环绕太阳一周，如图所示为地球、哈雷彗星绕太阳运动的示意图，哈雷彗星轨道是一个很扁的椭圆，在近日点与太阳中心的距离为r1，在远日点与太阳中心的距离为r2，若地球的公转轨道可视为半径为R的圆轨道，则下列说法正确的是（　　） A．在近日点与远日点的速度大小之比为 B．在近日点与远日点的加速度大小之比为 C．哈雷彗星大约将在2071年左右再次离太阳最近 D．哈雷彗星的轨道参数与地球轨道参数间满足 变式六：9．（2023•辽宁）在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为T1，地球绕太阳运动的周期为T2，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（　　） A．k3（）2 B．k3（）2 C．（）2 D．（）2 三．第一、第二