1、20152020年六年高考物理分類解析專題11、天體運動一.2020年高考題（2020年7月浙江選考）火星探測任務“天問一號”的標識如圖所示。若火星和地球繞太陽的運動均可視為勻速圓周運動，火星公轉軌道半徑與地球公轉軌道半徑之比為3:2,則火星與地球繞太陽運動的（中屜行星抿測軌道周長之比為2:3線速度大小之比為朽：邁角速度大小之比為2邁:3爲向心加速度大小之比為9:4【參考答案】C【名師解析】由圓周長公式c=2nr可知火星與地球繞太陽運動的軌道周長之比為3:2,選項A錯誤;Mmv2由G=mr2rr，解得v=GM,可知火星與地球繞太陽運動的線速度大小之比為、運：耳3,選項BMm錯誤；由Gr2A.a

2、aa金地火C.vvv地火金Ba火。地。金Dv火”地”金=mr2,解得3=空,可知火星與地球繞太陽運動的角速度大小之比為2邁：3朽MmM選項D正確；由G=ma解得a=G火星與地球繞太陽運動的向心加速度大小之比為4：9,選項r2r2D錯誤。.2019年高考題（2019全國理綜III卷15）金星、地球和火星繞太陽的公轉均可視為勻速圓周運動，它們的向心加速度大小分別為a八、a、a/它們沿軌道運行的速率分別為v人、v、v十已知它們的軌道半徑RfR軸金地火金地火金地R由此可以判定火【參考答案】AMmGM【名師解析】由G=ma,解得a=R2R2已知它們的軌道半徑R嚴地R火,由此可以判定a金。地a火選項A正確

3、B錯誤;MmR2v2=mR，解得v=厲,已知它們的軌道半徑R嚴嚴由此可以判定vv，選項CD錯誤。，火地金三2018年高考題1.（2018高考理綜II16）2018年2月，我國500m口徑射電望遠鏡（天眼）發現毫秒脈沖星J0318+0253”，其自轉周期T=5.19ms，假設星體為質量均勻分布的球體，已知萬有引力常量為6.67x10-11Nm2/kg2。以周期T穩定自轉的星體的密度最小值約為A.5x109kg/m3B5x1012kg/m3C.5x1015kg/m3D.5x1018kg/m3【參考答案】.C【命題意圖】本題考查萬有引力定律、牛頓運動定律、密度及其相關的知識點?！窘忸}思路】設脈沖星質

4、量為M,半徑為R。選取脈沖星赤道上一質元，設質量為m,由萬有引力定律和、Mm2兀43兀牛頓第二定律可得G=mR（）2,星體最小密度p=M/V，星球體積V=nR3,聯立解得：p=,R2T3GT2代入數據得p=5X1015kg/m，選項C正確。（2018高考全國理綜I）.2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據科學家們復原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km,繞二者連線上的某點每秒轉動12圈，將兩顆中子星都看作是質量均勻分布的球體，由這些數據、萬有引力常量并利用牛頓力學知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星質量之積質量之和速率之和各自的自轉角速度【參考答案

5、】BC【命題意圖】本題考查天體運動、萬有引力定律、牛頓運動定律及其相關的知識點?！窘忸}思路】雙中子星做勻速圓周運動的頻率f=12Hz（周期T=1/12s）,由萬有引力等于向心力，可得，mmmmG12=m.r.(2nf)2,G12=m2r2(2nf)2,r.+r2=r=40km，聯立解得：(ml+m2)=(2nf)2Gr3，選項r211r22212B正確A錯誤；由v1=wr=2nfr1，v2=r2=2nfr2，聯立解得：V+v2=2nfr，選項C正確；不能得出各自自轉的角速度，選項D錯誤。.3.（2018年4月浙江選考）土星最大的衛星叫“泰坦”（如圖），每16天繞土星一周，其公轉軌道半徑為鳥八心

6、已知引力常量；J_,-;|:?S，則土星的質量約為【參考答案】BGMmm-【名師解析】：衛星受到的萬有引力提供向心力，得：”:；其中：J一丨二忙|：:1一丨二-I：111；?天：I-:21-:i.Jii-，引力常量兒一t丨：丨.-出1x3.142x（1.2X10GXL0乎M=5X10Z6k代入數據可得:U一：泊；，故B正確，A、C、D錯誤。4.（2018海南高考物理）土星與太陽的距離是火星與太陽距離的6倍多。由此信息可知土星的質量比火星的小土星運行的速率比火星的小土星運行的周期比火星的小土星運行的角速度大小比火星的大【參考答案】B【命題意圖】此題考查萬有引力定律、天體的運動及其相關的知識點?！?/p>

7、解題思路】根據題述，土星與太陽的距離是火星與太陽距離的6倍多，即土星圍繞太陽做勻速圓周運動Mmv2的半徑是火星圍繞太陽做勻速圓周運動軌道半徑的6倍多，根據萬有引力等于向心力，G=m可知，r2r軌道半徑越大，運行速率越小，即土星運行的速率比火星的小，選項B正確；根據萬有引力等于向心力,r2Mm（2兀）G=mr2可知，軌道半徑越大，周期越大，即土星運行的周期比火星的大，選項C錯誤；根據萬r2IT丿Mm有引力等于向心力，G=mr2可知，軌道半徑越大，角速度越小，即土星運行的角速度大小比火星的r2小，選項D錯誤。根據題述信息，不能得出土星的質量比火星質量的關系，選項A錯誤。四.2017年高考題1.（2

8、017全國II卷19）如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M，N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為：若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經過M、Q到N的運動過程中從P到M所用的時間等于T/40從Q到N階段，機械能逐漸變大從P到Q階段，速率逐漸變小從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功【參考答案】CD【名師解析】：由開普勒第二定律可知，入v，則t/，故ta1a2D.a3a2a1【參考答案】D4n2【名師解析】由于空間站建在拉格朗日點，該點與月球同周期繞地球運動。根據a=r,可知，a2a,。T221由于同步衛星軌道半徑較小，根據a=GMr2可知，a3a,選項

9、D正確。4.（2015安徽）由三顆星體構成的系統，忽略其它星體對它們的作用，存在著一種運動形式：三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個頂點上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內做相同角速度的圓周運動（圖示為A、B、C三顆星體質量不相同時的一般情況）。若A星體質量為2m，B、C兩星體的質量均為m,三角形的邊長為a,求：A星體所受合力大小FA；B星體所受合力大小FB；C星體的軌道半徑RC；三星體做圓周運動的周期To【解析】：(1)由萬有引力定律，A星體所受B、C星體的引力大小為:mm2m2FBA=Gab=G=FCAo方向如圖。BAr2a2CAm2則合力的大小為：FA=2FBAcos30=23Ga2(2)同上，B星體所受A、C星體的引力大小分別為:mm2m2mmm2F.B=GAb=G,FCB=Gcb=Go方向如圖。ABr2a2CBr2a2m2F