（浙江选考）2019年高考物理专题09天体的运动及相关规律试题（含解析）

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1、天体的运动及相关规律●相关知识点●一、开普勒行星运动定律1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。2．开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。由于轨道不是圆，故行星离太阳距离较近时速度较大（势能小而动能大），对近日点和远日点的线速度大小有v1r1=v2r23．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。若轨道周期为T，则有，比值k为对所有行星都相同（与太阳有关）的常量。若轨道为圆，半径为r，则有，结合万有引力定律可得（G为引力常量，M为中心天体质量）二、万

2、有引力定律及其应用1．内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的方向沿两物体的连线，引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2成正比，与这两个物体间距离r的平方成反比。2．表达式：F＝GG为引力常量：G＝6.67×10－11N·m2/kg2。3．适用条件（1）公式适用于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。（2）质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离。三、环绕速度1．第一宇宙速度又叫环绕速度。2．第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度。3．第一宇宙速度是人造卫星的最大环绕速度，也是人

3、造地球卫星的最小发射速度。4．第一宇宙速度的计算方法。（1）由G＝m得v＝。（2）由mg＝m得v＝。5.第二宇宙速度和第三宇宙速度1．第二宇宙速度（脱离速度）：v2＝11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。2．第三宇宙速度（逃逸速度）：v3＝16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。一、万有引力和重力的关系1．在地球表面上的物体地球在不停地自转、地球上的物体随地球自转而做圆周运动，自转圆周运动需要一个向心力，是重力不直接等于万有引力而近似等于万有引力的原因，如图所示，万有引力为F，重力为G，向心力为Fn。当然，真实情况不会有这么大偏差。（1

4、）物体在一般位置时Fn=mrω2，Fn、F、G不在一条直线上。（2）当物体在赤道上时，Fn达到最大值Fnmax，Fnmax=mRω2，重力达到最小值：，重力加速度达到最小值，。（3）当物体在两极时Fn=0，G=F，重力达到最大值，重力加速度达到最大值，。2．离开地球表面的物体卫星在做圆周运动时，只受到地球的万有引力作用，我们认为卫星所受到的引力就是卫星在该处所受到的重力，，该处的重力加速度。这个值也是卫星绕地球做圆周运动的向心加速度的值；卫星及内部物体处于完全失重状态。二、天体质量和密度的计算1．解决天体（卫星）运动问题的基本思路（1）天体运动的向心力来源于天体之间的万

5、有引力，即。（2）在中心天体表面或附近运动时，万有引力近似等于重力，即（g表示天体表面的重力加速度）。综上所述本题答案是：A2．（浙江省2016年4月高考招生选考物理）物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现，他们依次是（　　）A．伽利略、牛顿、库仑和奥斯特B．牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特C．伽利略、卡文迪许、库仑和安培D．开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹【答案】A3．（浙江省2017年11月普通高校招生选考科目）在物理学中，万有引力常量、分子电流假说、惯性定律分别由不同的物理学家提出或测定，他们依次是（）A．

6、牛顿、法拉第、伽利略B．卡文迪许、法拉第、牛顿C．卡文迪许、安培、牛顿D．牛顿、库仑、伽利略【答案】C【解析】牛顿发现了万有引力而卡文迪许测定了万有引力常量；安培提出了分子电流假说；牛顿提出了牛顿第一定律，即惯性定律。C正确、ABD错误。4．（浙江省2016年4月高考招生选考）2015年12月，我国暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空进入高为5.0×102km的预定轨道．“悟空”卫星和地球同步卫星的运动均可视为匀速圆周运动．已知地球半R=6.4×103km．下列说法正确的是（　　）A．“悟空”卫星的线速度比同步卫星的线速度小B．“悟空”卫星的角速度比同步卫星的角速度小C．

7、“悟空”卫星的运行周期比同步卫星的运行周期小D．“悟空”卫星的向心加速度比同步卫星的向心加速度小【答案】C5．（浙江省普通高校2018年4月选考）土星最大的卫星叫“泰坦”如图，每16天绕土星一周，其公转轨道半径为已知引力常量，则土星的质量约为（）A．B．C．D．【答案】B【解析】卫星受到的万有引力提供向心力，得：其中：；天，引力常量，代入数据可得：，故B正确，A、C、D错误。故选：B。6．（浙江省2018年11月选考）20世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域。现有一艘远离星球在太空中直线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进