专题05 曲线运动 万有引力(学考真题汇编,浙江专用)2027年高中物理
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内容正文:
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专题05曲线运动
考点1曲线运动的认识
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】C
4【答案】B
5.【答案】A
考点2运动的合成与分解
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】A
考点3平抛运动的规律
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
1/4
让教与学更高效
万有引力
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5.【答案】B
6.【答案】(1)2m/s2
(2)1.4s
考点4探究平抛运动的特点
1.【答案】①D②V2gl
2.【答案】①1.5②10③1.8④AD
考点5圆周运动的描述
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】B
考点6向心力和向心加速度
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
214
让教与学更高效
(3)2V5m1s
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让教与学更高效
5.【答案】D
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】C
考点7开普勒三大定律
1.【答案】D
考点8万有引力的计算
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】D
考点9万有引力与重力的关系
1.【答案】D
考点10宇宙速度
1.【答案】C
考点11同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
314
◆
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让教与学更高效
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】C
4/4
专题05 曲线运动 万有引力
4年真题
考点分类
浙江考情
命题规律
考点1 曲线运动的认识
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)、2021浙江(1题)
·情境:偏爱引用古诗文、民俗典故等传统文化素材。
·重点:曲线运动瞬时速度的方向、平抛运动的概念、物体做曲线运动的条件。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 运动的合成与分解
2023浙江(2题)、2022浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:斜抛运动、合运动与分运动的概念及关系、研究蜡块运动的分解。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点3 平抛运动的规律
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(2题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2021浙江(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算、平抛运动的概念、物块在水平传送带上运动分析。
·趋势:从单一概念记忆向综合理解与灵活应用过渡。
考点4 探究平抛运动的特点
2023浙江(1题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:平抛运动速度的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点5 圆周运动的描述
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(2题)、2022浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:同轴传动问题。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点6 向心力和向心加速度
2024-2025高二上浙江(2题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2023浙江(1题)、2022浙江(1题)、2021浙江(3题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:线速度与角速度的关系、向心加速度与角速度、周期的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点7 开普勒三大定律
2023浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:开普勒第三定律、开普勒第二定律。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点8 万有引力的计算
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2022浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点9 万有引力与重力的关系
2021浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力与重力的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点10 宇宙速度
2021浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:计算卫星的各个物理量。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点11 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(2题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:比较不同轨道上的卫星物理量、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 曲线运动的认识
1.(2026·浙江·学业考试真题)跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动。如图所示,一位跳水运动员高台跳水,虚线是其头部的运动轨迹。、、、四个位置中,箭头所指方向与该位置速度方向一致的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(2021·浙江·学业考试真题)如图,某青年顺时针方向旋转烟火庆祝节日,关于图中轨迹上焰火瞬时速度方向正确的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,篮球从运动员手中被投出后,沿着一条优美的曲线飞行。用箭头标注篮球经过图中a、b、c、d四点时的速度方向。速度方向标注正确的是( )
A. a
B. b
C. c
D. d
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆放一条由弧形轨道组合而成的弯道。让表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的A端滚入,钢球从出口B端离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹。钢球的运动痕迹是图中的( )
A. a
B. b
C. c
D. d
5.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零
B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C. 物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力作用下,一定做曲线运动
考点2 运动的合成与分解
1.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,以下关于运动过程中的几个物理量判断正确的是( )
A. 炮弹运动时间
B. 最高点的速度
C. 两次抛出的初速度大小不可能相等
D. 两次炮弹落地时的速度可能相同
2.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示是小船过河的情景,已知水流速度恒定,根据合运动与分运动的关系,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向上游如图中2的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向下游如图中的3方向
C. 要想位移最短,船头应该指向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
3.(2022·浙江·学业考试真题)如图所示,蜡块在竖直玻璃管内水中匀速上升的同时,玻璃管由静止开始沿水平向右加速运动,则观察到蜡块的实际运动轨迹可能是( )
A. 曲线a
B. 直线b
C. 曲线c
D. 曲线d
考点3 平抛运动的规律
1.(2026·浙江·学业考试真题)如图所示,小孩和大人一起玩“套圈”游戏,小孩和大人先后站在同一位置把套圈水平抛出,套圈套中目标即游戏成功。图中小孩以的速度抛出套圈并套中目标,则图中大人( )
A. 以相同速度抛出即可套中目标
B. 以更大速度抛出才可套中目标
C. 套中目标时套圈飞行时间相同
D. 套中目标时套圈飞行时间更长
2.(2021·浙江·学业考试真题)如图是某士兵进行常规82式手榴弹投掷训练。该士兵将重300克的手榴弹水平扔出,落地点到投掷点水平位移为80m,则下列说法正确的是( )
A. 手榴弹投掷出去后做自由落体运动
B. 扔出后到落地时间为4s
C. 利用人的身高即可估算扔出去的手榴弹的初速度
D. 无法估测手榴弹落地的瞬时速度
3.(2021·浙江·学业考试真题)如图所示是小球平抛运动的频闪照片,频闪时间间隔相等。若不计空气阻力,当小球在不同位置时,下列说法正确的是( )
A. 加速度相同
B. 速度大小相等
C. 速度方向相同
D. 速度竖直分量大小相等
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,小海同学在同一位置沿水平方向先后抛出两个小球,它们分别落到水平地面的A、B两点,不计空气阻力。则从抛出到落地的过程中,下列说法正确的是( )
A. 落到A点的球初速度大
B. 落到B点的球初速度大
C. 落到A点的球在空中运动时间长
D. 落到B点的球在空中运动时间长
5.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示,圆形靶盘竖直放置,其中心为O点。在P 点正对靶盘将飞镖以一定速度水平投出,经0.2s击中O点正下方的A 点。 已知 P、O两点等高且相距2m,则( )
A. 飞镖水平投出的速度为 0.1m/s
B. O点和A点间距为0.2m
C. 投出速度足够大就可击中O点
D. 投出速度越小则飞行时间越短
6.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示为一顺时针匀速转动的水平传送带,工人将一质量为m的货物轻放在传送带左端A点,在传送带的带动下货物一直做匀加速直线运动,后从传送带的右端B点以速度水平飞出,最后落在离地高度的水平地面的C点。已知货物与传送带之间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度,货物可以看成质点。求
(1)货物在AB上运动的加速度大小a;
(2)货物从A运动到C所用的时间t;
(3)货物运动到C点时的速度大小v。
考点4 探究平抛运动的特点
1.(2023·浙江·学业考试真题)在用频闪法记录平抛运动的轨迹图中,其中比较符合平抛规律且抛出原点就是A点的是下列图中的 ,根据你选择的方案,若方格纸的边长为L,重力加速度为g,则平抛的水平速度表达式为 (用L、g表示)
2.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)(多选)(1)如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s2,则
①小球平抛的初速度v0= m/s;
②闪光频率f= Hz;
③小球过A点的速率vA= m/s。
(2)下列哪个因素不会使“研究平抛物体的运动”实验误差增大
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端切线不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较近
考点5 圆周运动的描述
1.(2026·浙江·学业考试真题)如图所示,向心力演示器的变速塔轮上有、、三点,其线速度大小分别为、、,角速度大小分别为、、,则( )
A.
B.
C.
D.
2.(2022·浙江·学业考试真题)我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上,下列说法正确的是( )
A. 角速度
B. 角速度
C. 线速度
D. 线速度
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点。当自行车停在路边支起后轮,并用手摇动脚踏板带动后轮转动,A、B、C三点的线速度大小分别为vA、vB、 vC,角速度大小分别为ωA、ωB、ωC ,则( )
A.
B.
C. ωA>ωB=ωC
D. ωA ωBωC
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮,分别为它们边缘上的点。的线速度大小分别为,角速度大小分别为。将自行车后轮架起,转动脚踏板,则( )
A.
B.
C.
D.
5.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图是某自行车的传动结构示意图,其中Ⅰ 是半径 的牙盘(大齿轮),Ⅱ是半径 的飞轮(小齿轮),Ⅲ是半径 的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转 30 圈, 则后轮每分钟转动圈数为( )
A. 30
B. 60
C. 15
D. 120
考点6 向心力和向心加速度
1.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示,光滑水平面上有两个可以看成质点的小球A和B,固定在长为的轻杆两端,A球质量为,B球质量为,轻杆中心有一竖直方向的固定转动轴,当轻杆以角速度绕轴在水平面内匀速转动时,以下判断正确的是( )
A. 两球的线速度时刻相同
B. 两球的向心加速度之比为
C. 轻杆对球的拉力和对B球的拉力之比为9∶1
D. 转动轴受到的拉力大小为
2.(2022·浙江·学业考试真题)旱冰爱好者在地面上滑行如图所示,若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行,则他( )
A. 做匀速运动
B. 所受的合力为0
C. 受到重力和向心力
D. 向心加速度方向不断变化
3.(2021·浙江·学业考试真题)如图所示,当风扇匀速转动时,到转轴距离相同的a、b两点( )
A. 线速度相同
B. 角速度相同
C. 转动周期不同
D. 向心加速度大小不同
4.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月8日,中国载人航天工程空间站顺利完成第三次航天员出舱活动,本次出舱先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装测试工作。机械臂绕图中O点旋转时,旋转臂上A、B两点的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a的关系正确的是( )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
5.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月5日,占全球市场份额70%的无人机巨头大疆,发布迄今为止影像素质量优异的消费级无人机Mavic3。下图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m,无人机的轨道距拍摄对象高度为h,无人机与拍摄对象距离为r,无人机飞行的线速度大小为v,则无人机做匀速圆周运动时( )
A. 无人机所受空气作用力为mg
B. 无人机所受向心力为
C. 无人机飞行时要消耗电能,所以无人机的机械能是增加的
D. 无人机绕行一周的周期为
6.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)离心现象有很多应用,下列选项中利用离心现象的是( )
A. 汽车转弯时要降低速度
B. 从血液样本中分离血液的不同成分
C. 砂轮不得超过允许的最大转速
D. 铁路弯道处的内轨要低于外轨
7.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)据报道,截至2024年9月底,中国可再生能源装机达到17.3亿千瓦。如图所示为风力发电机,设它在工作时叶片转动的角速度为,叶片端点A做匀速圆周运动的半径为r,则下列关于A点的向心加速度a和线速度v的表述中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,一辆小车可看作质点, 以恒定速率通过竖直圆弧形桥面 ABCDE, 其中 B 为最低点, D点为桥面的最高点。 假如运动过程小车受到阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 汽车在运动过程中机械能不变
B. 汽车在运动过程中加速度不变
C. 汽车在B点时对桥面的压力大于重力
D. 汽车在D点时对桥面的压力等于重力
考点7 开普勒三大定律
1.(2023·浙江·学业考试真题)下列有关天体运动的说法正确的是( )
A. 若地球绕太阳运动的轨道半长轴为,周期为,月球绕地球运动轨道的半长轴为,周期为,则根据开普勒第三定律有:
B. 在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越大
C. 地球绕太阳公转时,近日点的速度小于远日点的速度
D. 太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度
考点8 万有引力的计算
1.(2026·浙江·学业考试真题)2025年11月25日,“神舟二十二号”飞船成功对接天和核心舱并转入组合体停靠段。如图所示,组合体质量为,在轨运行时离地面高度为。已知地球质量为,地球半径为,引力常量为,则地球和组合体间的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
2.(2022·浙江·学业考试真题)2021年12月9日,航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。若我国空间站质量为m,在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 空间站受到的地球引力大小为
B. 空间站受到的地球引力大小为
C. 在空间站内放入水中的乒乓球在松手后会上浮
D. 在空间站内从水袋中挤出的水滴会漂浮在空中
3.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,空间站组合体在轨运行如图所示。若组合体质量为m、离地高度为h,地球质量为M、半径为R,则地球对组合体的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
4.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)2023年12月9 日,“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入预定轨道。已知“鸿鹄卫星”离地面高度为h,其质量为m,地球质量为m地,地球半径为R,引力常量为G,则地球和“鸿鹄卫星”间的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
考点9 万有引力与重力的关系
1.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月5日,太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭将一颗广目地球科学卫星成功送入轨道,已知卫星在轨道做匀速圆周运动,引力常量为G,地球半径为R、卫星质量为m,地球表面重力加速度为g,该卫星离地面高度为h,则该卫星所受万有引力为( )
A.
B.
C.
D.
考点10 宇宙速度
1.(2021·浙江·学业考试真题)嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器,由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品,轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg,月球质量m2=7.3×1022kg,月地距离r1=3.8×105km,月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时,其环绕速度约为( )
A. 16m/s
B. 1.1×102m/s
C. 1.6×103m/s
D. 1.4×104m/s
考点11 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
1.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,2024年11月我国发射的天舟八号货运飞船成功进入轨道高度约为280公里预定轨道做匀速圆周运动,已知空间站的轨道高度约430公里。若只考虑地球对它们的作用,则天舟八号在预定轨道运行与空间站在轨道上运行相比( )
A. 天舟八号在轨道上运行时的向心加速度较小
B. 它们各自在轨道上运行时的周期相等
C. 天舟八号在轨道上运行时的线速度较大
D. 天舟八号在轨道上运行时的角速度较小
2.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)北京时间2023年10月26日11时14分, 神舟十七号载人飞船的成功发射,并进入预定轨道,飞船进入近地点 200千米、远地点 363 千米、倾角 41.6度的近地轨道(LEO)。然后变轨进入交会对接轨道,“神十七”飞船将采用快速交会对接模式上行,于26日傍晚对接于离地面380 公里的中国空间站“天和”核心舱前向端口,航天员将于当晚进入空间站。神舟十七号航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员组成,三名航天员将进行多项科学实验和技术验证,为中国航天的发展积累宝贵经验。下列描述错误的是( )
A. 飞船进入预定轨道运动轨道是椭圆
B. 在远地点运动速度比近地点运动速度小
C. 预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小
D. 中国空间站定点在赤道上空,相对地面静止
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)我国科技发展发射了很多人造地球卫星在太空运行,有离地面高低不同的轨道,卫星各轨道看作圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 距离地面越高的卫星,做圆周运动的向心力越大
B. 距离地面越高的卫星,做圆周运动的向心力越小
C. 卫星离地面越低,运动周期越小
D. 卫星离地面越高, 线速度越大
4.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)有、、、四颗地球卫星,还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,处于地面附近近地轨道上正常运动,是地球静止卫星,是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. 的向心加速度等于重力加速度
B. 在内转过的圆心角是
C. 在相同时间内转过的弧长最长
D. 的运动周期有可能是20h
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专题05 曲线运动 万有引力
4年真题
考点分类
浙江考情
命题规律
考点1 曲线运动的认识
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)、2021浙江(1题)
·情境:偏爱引用古诗文、民俗典故等传统文化素材。
·重点:曲线运动瞬时速度的方向、平抛运动的概念、物体做曲线运动的条件。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点2 运动的合成与分解
2023浙江(2题)、2022浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:斜抛运动、合运动与分运动的概念及关系、研究蜡块运动的分解。
·趋势:考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点3 平抛运动的规律
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(2题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2021浙江(2题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:平抛运动速度的计算、平抛运动位移的计算、平抛运动的概念、物块在水平传送带上运动分析。
·趋势:从单一概念记忆向综合理解与灵活应用过渡。
考点4 探究平抛运动的特点
2023浙江(1题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)
·情境:以探究实验和操作过程为主要情境载体。
·重点:平抛运动速度的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理。
考点5 圆周运动的描述
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(2题)、2022浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:同轴传动问题。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点6 向心力和向心加速度
2024-2025高二上浙江(2题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2023浙江(1题)、2022浙江(1题)、2021浙江(3题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:线速度与角速度的关系、向心加速度与角速度、周期的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点7 开普勒三大定律
2023浙江(1题)
·情境:贴近日常生活与生产实际创设命题情境。
·重点:开普勒第三定律、开普勒第二定律。
·趋势:整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点8 万有引力的计算
2026浙江(1题)、2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(1题)、2022浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力的计算。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点9 万有引力与重力的关系
2021浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:万有引力与重力的关系。
·趋势:情境化命题逐步加深,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点10 宇宙速度
2021浙江(1题)
·情境:倾向于融入前沿科技与工程应用情境。
·重点:计算卫星的各个物理量。
·趋势:情境化命题逐步加深,整体难度偏易,侧重基本概念的清晰掌握,固定以单项选择题形式考查。
考点11 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
2024-2025高二上浙江(1题)、2023-2024高二上浙江(2题)、2022-2023高三上浙江宁波(1题)
·情境:科技应用情境下嵌入实验探究元素。
·重点:比较不同轨道上的卫星物理量、同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较。
·趋势:情境化趋势明显,题干背景日趋丰富,考查深度逐步提升,由浅层识记过渡到分析推理,固定以单项选择题形式考查。
考点1 曲线运动的认识
1.(2026·浙江·学业考试真题)跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动。如图所示,一位跳水运动员高台跳水,虚线是其头部的运动轨迹。、、、四个位置中,箭头所指方向与该位置速度方向一致的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】做曲线运动的物体,其速度方向沿轨迹上该点的切线方向。A.点的速度与轨迹相切,与水平方向呈一定角度,图中箭头水平向左,与速度方向不一致,故A错误;B.点位于轨迹向下运动阶段,该点速度沿切线方向竖直向下,图中箭头竖直向下,方向一致,故B正确C.点的速度与轨迹相切,与竖直方向呈一定角度,图中箭头竖直向上,与速度方向不一致,故C错误;D.点位于小圆弧的顶端,为轨迹向左运动阶段,该点速度沿切线方向水平向左,图中箭头水平向右,与速度方向不一致,故D错误。故选B。
2.(2021·浙江·学业考试真题)如图,某青年顺时针方向旋转烟火庆祝节日,关于图中轨迹上焰火瞬时速度方向正确的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【详解】焰火做曲线运动,某点的切线方向为该点的瞬时速度方向。故选A。
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,篮球从运动员手中被投出后,沿着一条优美的曲线飞行。用箭头标注篮球经过图中a、b、c、d四点时的速度方向。速度方向标注正确的是( )
A. a
B. b
C. c
D. d
【答案】C
【详解】曲线运动某点的速度方向应为切向方向。故选C。
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆放一条由弧形轨道组合而成的弯道。让表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的A端滚入,钢球从出口B端离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹。钢球的运动痕迹是图中的( )
A. a
B. b
C. c
D. d
【答案】B
【详解】物体做曲线运动时,某一点的速度方向为该点轨迹切线方向,可知钢球从B端离开的速度方向沿着管口切线方向,故留下的痕迹为痕迹b。故选B。
5.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)下列说法正确的是( )
A. 做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零
B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C. 物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D. 物体在变力作用下,一定做曲线运动
【答案】A
【分析】【详解】A.当合外力为零时,物体做匀速直线运动或静止,所以做曲线运动时所受的合外力一定不为零,A正确;B.物体在恒力作用下可能做曲线运动,如:平抛运动加速度不变, B错误;C.物体在恒力作用下,可以做曲线运动,如:平抛运动,C错误;D.当合力与速度在同一条直线上时,物体做直线运动, D错误。故选A。
考点2 运动的合成与分解
1.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示,军事演习时一辆坦克先后以不同的角度投射出两发炮弹,轨迹分别为1和2,落点分别是B点和C点,忽略空气阻力,以下关于运动过程中的几个物理量判断正确的是( )
A. 炮弹运动时间
B. 最高点的速度
C. 两次抛出的初速度大小不可能相等
D. 两次炮弹落地时的速度可能相同
【答案】A
【详解】炮弹投出后做斜抛运动,在竖直方向上做竖直上抛运动,加速度大小都为g,根据可知轨迹1上升的最大高度高,所以轨迹1运动的时间大于轨迹2运动的时间,即故A正确;B.根据轨迹1沿水平方向位移小于轨迹沿水平方向的位移,可知轨迹1沿水平方向的分速度小于轨迹2沿水平方向的分速度,最高点的速度等于水平分速度,故B错误;CD.根据斜抛运动的特点可知炮弹抛出的初速度大小和落地时速度大小相等,设炮弹投出时的速度为v,与水平方向的夹角为,则所以两次抛出的初速度大小关系不确定,两次炮弹落地时的速度方向一定不相同,但速度大小关系不确定,故CD错误。故选A。
2.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示是小船过河的情景,已知水流速度恒定,根据合运动与分运动的关系,以下分析正确的是( )
A. 要想时间最短,船头应该朝向上游如图中2的方向
B. 要想到达C点,船头应该朝向下游如图中的3方向
C. 要想位移最短,船头应该指向1的方向
D. 若船头朝向2,可能会在C点靠岸
【答案】D
【详解】A.要想时间最短,船头应垂直河岸,应朝向图中1的方向,故A错误;B.要想到达C点,合速度方向沿图中3方向,所以当水的流速大于船在静水中的速度时,船头可朝向图中的2方向,当水的流速小于船在静水中的速度时,船头可朝向图中的1方向,故B错误,D正确;C.当合速度方向指向1时渡河位移最短,则船头指向1时位移不是最短的,故C错误。故选D。
3.(2022·浙江·学业考试真题)如图所示,蜡块在竖直玻璃管内水中匀速上升的同时,玻璃管由静止开始沿水平向右加速运动,则观察到蜡块的实际运动轨迹可能是( )
A. 曲线a
B. 直线b
C. 曲线c
D. 曲线d
【答案】A
【详解】当合速度的方向与合力(合加速度)的方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,且轨迹夹在速度与合力方向之间,轨迹的凹向大致指向合力的方向。蜡块的合速度方向竖直向上,合加速度方向水平向右,不在同一直线上,轨迹的凹向要大致指向合力的方向,故A正确,BCD错误。故选A。
考点3 平抛运动的规律
1.(2026·浙江·学业考试真题)如图所示,小孩和大人一起玩“套圈”游戏,小孩和大人先后站在同一位置把套圈水平抛出,套圈套中目标即游戏成功。图中小孩以的速度抛出套圈并套中目标,则图中大人( )
A. 以相同速度抛出即可套中目标
B. 以更大速度抛出才可套中目标
C. 套中目标时套圈飞行时间相同
D. 套中目标时套圈飞行时间更长
【答案】D
【详解】CD.套圈做平抛运动,可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,竖直方向满足自由落体规律解得大人的抛出点高度比小孩更大,因此大人抛出的套圈飞行时间更长,故C错误,D正确;AB.两人站在同一位置,目标位置固定,因此套圈的水平位移相同。水平方向满足匀速直线运动规律由于大人的套圈飞行时间更长,因此只需以更小的初速度抛出即可套中目标,故A、B错误。故选D。
2.(2021·浙江·学业考试真题)如图是某士兵进行常规82式手榴弹投掷训练。该士兵将重300克的手榴弹水平扔出,落地点到投掷点水平位移为80m,则下列说法正确的是( )
A. 手榴弹投掷出去后做自由落体运动
B. 扔出后到落地时间为4s
C. 利用人的身高即可估算扔出去的手榴弹的初速度
D. 无法估测手榴弹落地的瞬时速度
【答案】C
【详解】A.手榴弹投掷出去后做平抛运动,故A错误;B.手榴弹在竖直方向做自由落体运动,假设手榴弹扔出后到落地时间为4s,则其下落的高度为80m显然与士兵的实际身高不符,所以扔出后到落地时间一定小于4s,故B错误;CD.利用人的身高可以估算出手榴弹做平抛运动的时间以及手榴弹落地时的竖直速度,再结合水平位移即可估算扔出去的手榴弹的初速度,再根据速度的合成可以估测手榴弹落地的瞬时速度,故C正确,D错误。故选C。
3.(2021·浙江·学业考试真题)如图所示是小球平抛运动的频闪照片,频闪时间间隔相等。若不计空气阻力,当小球在不同位置时,下列说法正确的是( )
A. 加速度相同
B. 速度大小相等
C. 速度方向相同
D. 速度竖直分量大小相等
【答案】A
【详解】A.平抛物体的加速度恒定为竖直向下的g,即加速度相同,选项A正确; BC.平抛物体的水平速度不变,竖直速度逐渐变大,则在不同位置速度大小和方向均不相同,选项BC错误;D.平抛物体竖直方向做自由落体运动,则速度竖直分量逐渐变大,在不同位置的竖直速度分量大小不相等,选项D错误。故选A。
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,小海同学在同一位置沿水平方向先后抛出两个小球,它们分别落到水平地面的A、B两点,不计空气阻力。则从抛出到落地的过程中,下列说法正确的是( )
A. 落到A点的球初速度大
B. 落到B点的球初速度大
C. 落到A点的球在空中运动时间长
D. 落到B点的球在空中运动时间长
【答案】B
【详解】AB.设抛点离地面的高度为h,根据抛体运动的规律可知整理可得故落在B点的球的初速度大,A错误,B正确;CD.根据上述分析,可知小球运动的时间为故落在A、B点的球在空中运动的时间相等,CD错误。故选B。
5.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示,圆形靶盘竖直放置,其中心为O点。在P 点正对靶盘将飞镖以一定速度水平投出,经0.2s击中O点正下方的A 点。 已知 P、O两点等高且相距2m,则( )
A. 飞镖水平投出的速度为 0.1m/s
B. O点和A点间距为0.2m
C. 投出速度足够大就可击中O点
D. 投出速度越小则飞行时间越短
【答案】B
【详解】ABC.飞镖做平抛运动,则有可解得不可能击中O点,A错误,B正确,C错误;D.水平长度恒定,速度越小时间越长,D错误。故选B。
6.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示为一顺时针匀速转动的水平传送带,工人将一质量为m的货物轻放在传送带左端A点,在传送带的带动下货物一直做匀加速直线运动,后从传送带的右端B点以速度水平飞出,最后落在离地高度的水平地面的C点。已知货物与传送带之间的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度,货物可以看成质点。求
(1)货物在AB上运动的加速度大小a;
(2)货物从A运动到C所用的时间t;
(3)货物运动到C点时的速度大小v。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 由牛顿第二定律得得(2) 货物从A运动到B所用的时间货物从B运动到C做平抛运动,货物从B运动到C所用的时间货物从A运动到C所用的时间(3) 货物运动到C点时竖直方向的速度货物运动到C点时的速度大小
考点4 探究平抛运动的特点
1.(2023·浙江·学业考试真题)在用频闪法记录平抛运动的轨迹图中,其中比较符合平抛规律且抛出原点就是A点的是下列图中的 ,根据你选择的方案,若方格纸的边长为L,重力加速度为g,则平抛的水平速度表达式为 (用L、g表示)
【答案】① D ②
【详解】[1]平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,自由落体运动在相同时间间隔内的位移比为故选D。[2]根据自由落体运动相同时间间隔内的位移差为解得水平方向上解得
2.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)(多选)(1)如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm,g=10m/s2,则
①小球平抛的初速度v0= m/s;
②闪光频率f= Hz;
③小球过A点的速率vA= m/s。
(2)下列哪个因素不会使“研究平抛物体的运动”实验误差增大
A.小球与斜槽之间有摩擦
B.安装斜槽时其末端切线不水平
C.建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点
D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离原点O较近
【答案】① 1.5 ② 10 ③ 1.8 ④ AD
【详解】(1) [1]在竖直方向上,根据得则初速度为(2) [2]闪光的频率为(3) [3]B点的竖直分速度为则A点的竖直分速度为根据平行四边形定则知,A点的速率为(2) [4]A.小球与斜槽之间有摩擦力不影响实验的误差,只要保证小球从同一位置由静止释放,使得平抛运动的初速度相同,故A正确;B.安装斜槽时末端不水平,会导致初速度不水平,使得误差增大,故B错误;C.建立坐标系时,应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐标原点,以末端端口位置为坐标原点使得误差增大,故C错误;D.为了减小测量的误差,在曲线上所取的计算点离原点远一些.所以不会增大误差,故D正确。故选AD。
考点5 圆周运动的描述
1.(2026·浙江·学业考试真题)如图所示,向心力演示器的变速塔轮上有、、三点,其线速度大小分别为、、,角速度大小分别为、、,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】AB.、两点在同一个塔轮上,属于同轴转动,角速度相等,即根据线速度与角速度的关系公式由于点的转动半径大于点的转动半径,故有线速度大小变速塔轮通过皮带连接,皮带传动时两轮边缘线速度大小相等,故有线速度大小因此线速度大小满足,故A、B错误;CD.由图可知,左侧塔轮(点所在轮)的半径明显大于右侧塔轮(点所在轮)的半径,即根据线速度与角速度的关系公式可知因此角速度大小满足,故C正确,D错误。故选C。
2.(2022·浙江·学业考试真题)我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上,下列说法正确的是( )
A. 角速度
B. 角速度
C. 线速度
D. 线速度
【答案】C
【详解】AB.P、Q两点是同轴转动的,角速度相等,AB均错误;CD.Q点距转轴较远,根据可知C正确,D错误。故选C。
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点。当自行车停在路边支起后轮,并用手摇动脚踏板带动后轮转动,A、B、C三点的线速度大小分别为vA、vB、 vC,角速度大小分别为ωA、ωB、ωC ,则( )
A.
B.
C. ωA>ωB=ωC
D. ωA ωBωC
【答案】A
【详解】AB.图像可知AB属于链条传动,故AB线速度大小相等,BC同轴转动角速度相同,根据可知半径越大,线速度越大,故C的线速度大于B的线速度,综合以上分析可得故A正确,B错误;CD.以上分析可知,AB线速度大小相等,根据可知半径越小,角速度越大,故B的角速度大于A的角速度,又因为BC同轴转动角速度相同,综合以上分析可得故CD错误。故选 A。
4.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮,分别为它们边缘上的点。的线速度大小分别为,角速度大小分别为。将自行车后轮架起,转动脚踏板,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】AB.A、B两点在同一条链条上,所以由因为可得联立有,故A错误,B正确;CD.B、C两点在同一个圆盘上,所以由因为结合可得联立有,故CD错误。故选B。
5.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图是某自行车的传动结构示意图,其中Ⅰ 是半径 的牙盘(大齿轮),Ⅱ是半径 的飞轮(小齿轮),Ⅲ是半径 的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转 30 圈, 则后轮每分钟转动圈数为( )
A. 30
B. 60
C. 15
D. 120
【答案】B
【详解】依题意,大齿轮与小齿轮边缘处的线速度大小相等,根据可知大齿轮与小齿轮转速比为1比2,又因为小齿轮与后轮转速相同,所以后轮每分钟转动圈数为脚踏板转所转圈数的2倍,即 60 圈。故选B。
考点6 向心力和向心加速度
1.(2023·浙江·学业考试真题)如图所示,光滑水平面上有两个可以看成质点的小球A和B,固定在长为的轻杆两端,A球质量为,B球质量为,轻杆中心有一竖直方向的固定转动轴,当轻杆以角速度绕轴在水平面内匀速转动时,以下判断正确的是( )
A. 两球的线速度时刻相同
B. 两球的向心加速度之比为
C. 轻杆对球的拉力和对B球的拉力之比为9∶1
D. 转动轴受到的拉力大小为
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,两球属于同轴转动,角速度相同,且两球做圆周运动的半径也相同,根据线速度与角速度之间的关系可知,两球转动过程中线速度大小相等,方向时刻相反,而线速度是矢量,可知两球的线速度不同,故A错误;B.根据向心加速度与半径的关系可知,两球的向心加速度之比为,故B错误;C.分析可知,轻杆对A、B两球各自的拉力提供小球做圆周运动的向心力,由向心力公式可知,由A、B两球的质量之比为,可得轻杆对A球的拉力和对B球的拉力之比为,故C错误;D.根据向心力公式可得轻杆对A、B两球的拉力分别为,由此可得轻杆对转动轴的拉力大小为故D正确。故选D。
2.(2022·浙江·学业考试真题)旱冰爱好者在地面上滑行如图所示,若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行,则他( )
A. 做匀速运动
B. 所受的合力为0
C. 受到重力和向心力
D. 向心加速度方向不断变化
【答案】D
【详解】A.匀速圆周运动的速度方向是时刻改变的,故匀速圆周运动是变速运动,A错误;B.合力提供做圆周运动所需要的向心力,B错误;C.向心力是由沿半径方向的合力提供的,C错误;D.向心加速度大小不变,方向时刻改变,D正确。故选D。
3.(2021·浙江·学业考试真题)如图所示,当风扇匀速转动时,到转轴距离相同的a、b两点( )
A. 线速度相同
B. 角速度相同
C. 转动周期不同
D. 向心加速度大小不同
【答案】B
【详解】a、b两点随风扇转动,角速度、周期均相同,线速度是矢量,两点的运动方向不同,所以线速度不同。根据 可知,向心加速度大小相同,方向不同。故选B。
4.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月8日,中国载人航天工程空间站顺利完成第三次航天员出舱活动,本次出舱先后完成了机械臂悬挂装置与转接件安装测试工作。机械臂绕图中O点旋转时,旋转臂上A、B两点的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a的关系正确的是( )
A. 、
B. 、
C. 、
D. 、
【答案】B
【详解】在旋转过程中,各点都绕O点转动,所以各点的周期是相同的,根据可知,A、B两点的角速度也是相等的,根据可知,B点线速度要大,故ACD错误; B正确。故选B。
5.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月5日,占全球市场份额70%的无人机巨头大疆,发布迄今为止影像素质量优异的消费级无人机Mavic3。下图是该型号无人机绕拍摄主体时做水平匀速圆周运动的示意图。已知无人机的质量为m,无人机的轨道距拍摄对象高度为h,无人机与拍摄对象距离为r,无人机飞行的线速度大小为v,则无人机做匀速圆周运动时( )
A. 无人机所受空气作用力为mg
B. 无人机所受向心力为
C. 无人机飞行时要消耗电能,所以无人机的机械能是增加的
D. 无人机绕行一周的周期为
【答案】D
【详解】AB.根据向心力公式可得无人机所受向心力为无人机所受空气作用力F与重力mg的合力提供其做匀速圆周运动的向心力F向,根据力的合成可得故AB错误; C.无人机高度不变,则重力势能不变,速度大小不变,则动能不变,所以机械能不变,故C错误;D.根据匀速圆周运动规律可得无人机绕行一周的周期为故D正确。故选D。
6.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)离心现象有很多应用,下列选项中利用离心现象的是( )
A. 汽车转弯时要降低速度
B. 从血液样本中分离血液的不同成分
C. 砂轮不得超过允许的最大转速
D. 铁路弯道处的内轨要低于外轨
【答案】B
【详解】A.汽车转弯时要降低速度是防止离心现象,选项A错误;B.从血液样本中分离血液的不同成分是利用离心现象,选项B正确;C.砂轮不得超过允许的最大转速是防止离心现象,选项C错误;D.铁路弯道处的内轨要低于外轨是防止离心现象,选项D错误。故选B。
7.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)据报道,截至2024年9月底,中国可再生能源装机达到17.3亿千瓦。如图所示为风力发电机,设它在工作时叶片转动的角速度为,叶片端点A做匀速圆周运动的半径为r,则下列关于A点的向心加速度a和线速度v的表述中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A点的向心加速度线速度故选A。
8.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,一辆小车可看作质点, 以恒定速率通过竖直圆弧形桥面 ABCDE, 其中 B 为最低点, D点为桥面的最高点。 假如运动过程小车受到阻力大小恒定,下列说法正确的是( )
A. 汽车在运动过程中机械能不变
B. 汽车在运动过程中加速度不变
C. 汽车在B点时对桥面的压力大于重力
D. 汽车在D点时对桥面的压力等于重力
【答案】C
【详解】A.汽车在运动过程中动能不变,重力势能变化,所以机械能变化,A错误;B.汽车做曲线运动,在运动中加速度方向不断变化,B错误;C.汽车在B点时,由牛顿第二定律可得由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大于重力,C正确;D.汽车在D点时,由牛顿第二定律可得由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力小于重力,D错误。故选C。
考点7 开普勒三大定律
1.(2023·浙江·学业考试真题)下列有关天体运动的说法正确的是( )
A. 若地球绕太阳运动的轨道半长轴为,周期为,月球绕地球运动轨道的半长轴为,周期为,则根据开普勒第三定律有:
B. 在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越大
C. 地球绕太阳公转时,近日点的速度小于远日点的速度
D. 太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度
【答案】D
【详解】A.开普勒第三定律适用于绕同一中心天体运动的行星或卫星,故A错误;B.根据牛顿第二定律可得在围绕地球运行的卫星中,轨道越高的卫星向心加速度越小,故B错误;C.根据开普勒第二定律,近日点的速度大于远日点的速度,故C错误;D.根据万有引力提供向心力可得太阳系中,水星比地球更靠近太阳,水星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行的线速度,故D正确。故选D。
考点8 万有引力的计算
1.(2026·浙江·学业考试真题)2025年11月25日,“神舟二十二号”飞船成功对接天和核心舱并转入组合体停靠段。如图所示,组合体质量为,在轨运行时离地面高度为。已知地球质量为,地球半径为,引力常量为,则地球和组合体间的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】地球球心到组合体的距离为则地球和组合体间的万有引力大小为
2.(2022·浙江·学业考试真题)2021年12月9日,航天员翟志刚、王亚平和叶光富在我国空间站内为大家开设了“天宫课堂”,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。若我国空间站质量为m,在离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 空间站受到的地球引力大小为
B. 空间站受到的地球引力大小为
C. 在空间站内放入水中的乒乓球在松手后会上浮
D. 在空间站内从水袋中挤出的水滴会漂浮在空中
【答案】D
【详解】AB.根据万有引力定律可知,离地h高度的空间站受到的引力大小为AB错误;CD.在空间站内完全失重,有关于重力的现象均消失了,所以水中的乒乓球可以停留在水中的任何一个位置,挤出的水滴会漂浮在空中,C错误,D正确。故选D。
3.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)2024年10月30日,“神舟十九号”载人飞船与空间站完成自主快速交会对接,空间站组合体在轨运行如图所示。若组合体质量为m、离地高度为h,地球质量为M、半径为R,则地球对组合体的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】地球对组合体的万有引力大小故选C。
4.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)2023年12月9 日,“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入预定轨道。已知“鸿鹄卫星”离地面高度为h,其质量为m,地球质量为m地,地球半径为R,引力常量为G,则地球和“鸿鹄卫星”间的万有引力大小为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】结合题中数据,根据万有引力表达式可得地球和“鸿鹄卫星”间的万有引力大小为r为卫星到地心的距离,即故二者间万有引力大小为故选 D。
考点9 万有引力与重力的关系
1.(2021·浙江·学业考试真题)2021年11月5日,太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭将一颗广目地球科学卫星成功送入轨道,已知卫星在轨道做匀速圆周运动,引力常量为G,地球半径为R、卫星质量为m,地球表面重力加速度为g,该卫星离地面高度为h,则该卫星所受万有引力为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】根据万有引力定律地面上的物体带入化简则故选D。
考点10 宇宙速度
1.(2021·浙江·学业考试真题)嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器,由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品,轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G=6.67×10-11N・m2/kg2地球质量m=6.0×1024kg,月球质量m2=7.3×1022kg,月地距离r1=3.8×105km,月球半径r2=1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时,其环绕速度约为( )
A. 16m/s
B. 1.1×102m/s
C. 1.6×103m/s
D. 1.4×104m/s
【答案】C
【详解】根据可得故选C。
考点11 同步卫星、近地卫星与赤道上物体的比较
1.(2024-2025高二上·浙江·学业考试真题)如图所示,2024年11月我国发射的天舟八号货运飞船成功进入轨道高度约为280公里预定轨道做匀速圆周运动,已知空间站的轨道高度约430公里。若只考虑地球对它们的作用,则天舟八号在预定轨道运行与空间站在轨道上运行相比( )
A. 天舟八号在轨道上运行时的向心加速度较小
B. 它们各自在轨道上运行时的周期相等
C. 天舟八号在轨道上运行时的线速度较大
D. 天舟八号在轨道上运行时的角速度较小
【答案】C
【详解】A.由题可知,万有引力提供圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律可得解得由于空间站运行的轨道半径大于天舟八号运行的轨道半径,故天舟八号的向心加速度较大,A错误;B.同理,根据牛顿第二定律则有解得故空间站的运行周期大于天舟八号的运行周期,B错误;C.根据牛顿第二定律可知解得由于天舟八号运行的轨道半径小于空间站运行的轨道半径,故天舟八号的在轨运行的线速度大于空间站运行的线速度,C正确;D.根据可得结合上述分析可知,空间站的运行周期大于天舟八号的运行周期,故天舟八号在轨道上运行时的角速度较大,D错误。故选C。
2.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)北京时间2023年10月26日11时14分, 神舟十七号载人飞船的成功发射,并进入预定轨道,飞船进入近地点 200千米、远地点 363 千米、倾角 41.6度的近地轨道(LEO)。然后变轨进入交会对接轨道,“神十七”飞船将采用快速交会对接模式上行,于26日傍晚对接于离地面380 公里的中国空间站“天和”核心舱前向端口,航天员将于当晚进入空间站。神舟十七号航天员乘组由汤洪波、唐胜杰、江新林 3名航天员组成,三名航天员将进行多项科学实验和技术验证,为中国航天的发展积累宝贵经验。下列描述错误的是( )
A. 飞船进入预定轨道运动轨道是椭圆
B. 在远地点运动速度比近地点运动速度小
C. 预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小
D. 中国空间站定点在赤道上空,相对地面静止
【答案】D
【详解】A.根据题意可知,其预定轨道上有远地点和近地点,可知其预定轨道是椭圆,故A正确,不符合题意;B.根据开普勒第二定律,在同一轨道上运动过程中,相同时间内与中心天体中心连线扫过的面积相等,设近地点的半径为,速度为远地点的半径为,速度为,取极短时间,则有由于由此可得即在远地点运动速度比近地点运动速度小,故B正确,不符合题意;C.根据万有引力充当向心力有可得由此可知,轨道半径越大,其周期越大,由于预定轨道半径小于空间站“天和”核心舱运行轨道半径,因此预定轨道运行周期比空间站“天和”核心舱小,故C正确,不符合题意;D.中国空间站轨道半径小于地球静止卫星轨道半径,其运行周期小于静止卫星,其相对地地面并非静止,故D错误,符合题意。故选D。
3.(2023-2024高二上·浙江·学业考试真题)我国科技发展发射了很多人造地球卫星在太空运行,有离地面高低不同的轨道,卫星各轨道看作圆周运动,下列说法中正确的是( )
A. 距离地面越高的卫星,做圆周运动的向心力越大
B. 距离地面越高的卫星,做圆周运动的向心力越小
C. 卫星离地面越低,运动周期越小
D. 卫星离地面越高, 线速度越大
【答案】C
【详解】AB.设地球质量为M,半径为R,人造地球卫星的质量为m,卫星距地面的高度为h,线速度为v,公转周期为T,人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则向心力等于万有引力,可得可知人造地球卫星做圆周运动的向心力不仅与距离地面的高度有关,也与卫星的质量有关,若距离地面越高的卫星,质量也越大,则做圆周运动的向心力不一定越小,AB错误;C.由地球的万有引力提供向心力,可得解得可知卫星离地面越低,运动周期越小,C正确;D.由地球的万有引力提供向心力,可得解得卫星离地面越高,线速度越小,D错误。故选C。
4.(2022-2023高三上·浙江宁波·学业考试真题)有、、、四颗地球卫星,还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,处于地面附近近地轨道上正常运动,是地球静止卫星,是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )
A. 的向心加速度等于重力加速度
B. 在内转过的圆心角是
C. 在相同时间内转过的弧长最长
D. 的运动周期有可能是20h
【答案】C
【详解】A.静止卫星的周期必须与地球自转周期相同,角速度相同,则知a与c的角速度相同,根据知,c的向心加速度大于a的向心加速度。由得卫星的轨道半径越大,向心加速度越小,则静止卫星c的向心加速度小于b的向心加速度,而b的向心加速度约为g,故知a的向心加速度小于重力加速度g,故A错误;B.c是地球静止卫星,周期是24h,则c在4h内转过的圆心角是,故B错误;C.由得卫星的半径越大,速度越小,所以b的速度最大,在相同时间内转过的弧长最长,故C正确;D.由开普勒第三定律知,卫星的半径越大,周期越大,所以d的运动周期大于c的周期24h,不可能为20h,故D错误。故选C。
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