十年（2011-2020）高考真题物理分项详解06 万有引力与航天【原卷版】

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十年高考分类汇编专题06万有引力与航天
（2011-2020）
目录
题型一、考查万有引力定律、万有引力提供物体重力的综合类问题............................................1
题型二、考查万有引力提供卫星做圆周运动向心力的相关规律....................................................3
题型三、考查飞船的变轨类问题........................................................................................................8
题型四、考查万有引力与能量结合的综合类问题..........................................................................10
题型五、考查双星与三星系统的规律..............................................................................................11
题型六、关于开普勒三定律的相关考查..........................................................................................11
题型七、天体运动综合类大题..........................................................................................................12
题型一、考查万有引力定律、万有引力提供物体重力的综合类问题
1.（2020 全国 1）.火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，则同一物体在火星表面与在
地球表面受到的引力的比值约为（　　）
A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5
2.(2019全国2)2019年1月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，
用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是（
）
3.（2018·北京卷）若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月
地距离约为地球半径 60 倍的情况下，需要验证（ ）
1
A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的 1/602
B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的 1/602
C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的 1/6
D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的 1/60
4.（2014 全国 2） 假设地球可视为质量均匀分布的球体．已知地球表面重力加速度在两极的大小为 g0，在
赤道的大小为 g；地球自转的周期为 T，引力常量为 G.地球的密度为(　　)
A.
0
2
0
3g g
g
GT
-
B. C.
2
3
GT
D、
5.（2015 海南）若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，
它们在水平方向运动的距离之比为
7:2
。已知该行星质量约为地球的 7倍，地球的半径为 R，由此可知，
该行星的半径为（ ）
A.
R
2
1
B.
R
2
7
C. 2R D.
R
2
7
6.（2017 海南）已知地球质量为月球质量的 81 倍，地球半径约为月球半径的 4倍。若在月球和地球表面同
样高度处，以相同的初速度水平抛出物体，抛出点与落地点间的水平距离分别为 s月和s地，则 s月:s地约
为（ ）
A．9:4 B．6:1 C．3:2 D．1:1
7.(2015 全国 1). 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月
运行；然后经过一系列过程，在离月面 4m 高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止）；最后关闭发动
机，探测器自由下落，已知探测器的质量约为 1.3×103kg，地球质量约为月球质量的 81 倍，地球半径约为
月球半径的 3.7 倍，地球表面的重力加速度约为 9.8m/s2,则此探测器（ ）
A. 着落前的瞬间，速度大小约为 8.9m/s
B. 悬停时受到的反冲作用力约为 2×103N
C. 从离开近月圆轨道这段时间内，机械能守恒
D. 在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
8.（2015 重庆）宇航员王亚平在“天宫 1号”飞船内进行了我国首次太空授课，演示了一 些完全失重状态
下的物理现象。若飞船质量为
m
，距地面高度为
h
，地球质量为
，半径为
R
，引力常量为
G
，则飞船
2
所在处的重力加速度大小为（ ）
A.0 B.
2
( )
GM
R h
C.
2
( )
GMm
R h
D.
2
GM
h
9.（2015 江苏）过去几千年来，人类对行星的认 识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了
研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为 4天，轨道半径约为地球
绕太阳运动半径为 ，该中心恒星与太阳的质量比约为（ ）
A． B．1 C．5 D．10
10.（2015 天津）未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态．为缓解这种状态带来的不适．有人设
想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”．如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在
旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大的支持力。为达到上述目的，下列说法正确
的是（ ）
A. 旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大, 转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
题型二、考查万有引力提供卫星做圆周运动向心力的相关规律
11.（2020 北京）.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的 10%，半
径约为地球半径的 50%，下列说法正确的是（　　）
A. 火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B. 火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
C. 火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
D. 火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
3
十年（2011-2020）高考真题物理分项详解06 万有引力与航天【原卷版】.doc

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