2020年全国各地名校最新高考物理万有引力模拟试题分类汇编
万有引力
1、（2020·湖北省黄冈市八模三）如图所示是宇宙空间中某处孤立天体系统的示意图，位于O点的一个中心天体有两颗环绕卫星，卫星质量远远小于中心天体质量，且不考虑两卫星间的万有引力。甲卫星绕O点做半径为r的匀速圆周运动，乙卫星绕O点的运动轨迹为椭圆，半长轴为r、半短轴为
r，甲、乙均沿顺2N两点。某时刻甲卫星在M处，乙卫星在N处。下列说时针方向运转。两卫星的运动轨迹共面且交于M、法正确的是（ ）
A. 甲、乙两卫星的周期相等
B. 甲、乙两卫星各自经过M处时的加速度大小相等
N处时速度相同 C. 乙卫星经过M、D. 甲、乙各自从M点运动到N点所需时间之比为1：3 【答案】AB 【解析】
A．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相等，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，故A正确； B．甲、乙在M点都是由万有引力产生加速度，则有
a?故加速度大小相等，故B正确；
GM 2rC．乙卫星在M、N两点的速度方向不同，故C错误；
D．甲卫星从M到N，根据几何关系可知，经历T，而乙卫星从M到N经过远地点，根据开普勒行星运动定律，可知卫星在远地点运行慢，近地点运行快，故可知乙卫星从M到N运行时间大于到M运行时间小于故选AB。
2、（2020·浙江湖北衡水高三下学期3月第三次大联考新课标1卷）双星系统是指由两颗恒星组成，相对
于其他恒星来说，位置看起来非常靠近的天体系统。从1 650年人类发现双星系统以来，人们已经发现在宇宙当中存在许许多多的双星系统。其中食双星是指两颗恒星在相互引力作用下围绕公共质量中心运动，相互绕转彼此掩食（一颗子星从另一颗子星前面通过，像月亮掩食太阳）而造成亮度发生有规律的、周期性变化的双星。这类双星的轨道面与视线几乎在同一平面上，因此，相互遮掩发生交食现象、引起B如图所示。双星的亮度变化而得名，双星A、若人类通过观测发现某食双星系统每隔时间T变暗一次，两食双星的间距为l，则可推算出双星的总质量为
161T，而从N21T，故甲、乙各自从M点运动到N点的时间之比不是1：3，故D错误。 2
16π2l3π2l32π2l34π2l3A． B． C． D．
GT2GT2GT2GT2 【答案】A
【解析】由双星A和B运动示意图知，若星A掩食星B或星B掩食星A会使食双星变暗一次。由题意知，食双星每隔时间T变暗一次，故两星体相互绕转的运动周期为2T。又万有引力提供星球运动所需要的向心力，故有
Gm1m2Gm1m24π24π2π2l3?mr?mr。 1221，22，l?r21?r2，解得M?m1?m2?2l2l?2T??2T?GT3、（2020·山东省高三下学期开学收心检测）2019年12月7日10时55分，我国在太原卫星发射中心用“快
舟一号”甲运载火箭，成功将“吉林一号”高分02B卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M、引力常最为G，卫星与地心的连线在时间t（小于其运动周期）内扫过的面积为S，则卫星绕地球运动的轨道半径为（ ）
4S2
A. 2
GMt
【答案】A 【解析】
2SB.
tGMGMt2C. 2
4S
D.
tGM 2S卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可知
GMm?m?2r 2r根据几何关系可知，卫星与地心连线在时间t内扫过的面积
S?联立解得卫星绕地球的轨道半径
?tg?r2 2?4S2 r?2GMt故A正确，B、C、D错误； 故选A。
4、（2020·河北省鸡泽县一中高三下学期二轮复习模拟七）1916年爱因斯坦建立广义相对论后预言了引力波的存在，2017年引力波的直接探测获得了诺贝尔物理学奖．科学家们其实是通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在．如图所示为某双星系统A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径大于B星的轨道半径，双星的总质量M，双星间的距离为L，其运动周期为T，则下列说法中正确的是
A. A的质量一定大于B的质量 B. A的线速度一定小于B的线速度 C. L一定，M越小，T越小 D. M一定，L越小，T越小 【答案】D 【解析】
A、根据万有引力提供向心力
GmAmB22?m?r?m?rB，因为rA?rB，所以mA?mB，即A的质量一AAB2L定小于B的质量，故A错误、
B、双星系统角速度相等，根据v??r，且rA?rB，可知A的线速度大于B的线速度，故B错误；
3GmAmB4?24?2LCD、根据万有引力提供向心力公式得： 2、?m rA?m rB，解得周期为T?2?AB22LTTGM由此可知双星的距离一定，质量越小周期越大，故C错误；总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，故D正确、 故选D、
【点睛】解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解、
5、（2020·山东省莱芜市一中高三下学期3月月考）已知地球半径为R，月球半径为r，地球与月球之间的距离（两球中心之间的距离）为L。月球绕地球公转的周期为T1，地球自转的周期为T2，地球绕太阳公转周期为T3，假设公转运动都视为圆周运动，万有引力常量为G，由以上条件可知（ ）
相关推荐：
loading