05萬有引力定律與航天2025年高考物理真題分類匯編

05.萬有引力與航天1.〔2025年安徽卷〕14.在科學(xué)爭論中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同現(xiàn)象進(jìn)展比較，找出其共同點(diǎn)，進(jìn)一步推想未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律。法國物理學(xué)家?guī)靵鲈跔幷摦惙N電荷的吸引問題時(shí)，曾將扭秤的振動(dòng)周期與電荷間距離的關(guān)系類比單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心距離的關(guān)系。單擺擺長為1,引力常量為G。地球的質(zhì)量為M。擺球到地心的距離為r,則單擺振動(dòng)周期T與距離r的關(guān)系式為不變【考點(diǎn)】萬有引力定律的應(yīng)用a.在北極地面在北極上空高出地面h處b.在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到萬有引力，有【答案】B【解析】使物體產(chǎn)生加速度，由牛頓其次定2.〔2025北京〕23.萬有引力定律提示了天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的全都性。得〔2〕地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到太陽的萬有引力，設(shè)太陽質(zhì)量為M,地球質(zhì)量為M,地球公轉(zhuǎn)周期為T,呂〔1〕用彈簧秤稱量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設(shè)在地球北極地面稱量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是F0a.假設(shè)在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F,求比值的表達(dá)式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值b.假設(shè)在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為，求比值2F2〔2〕設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑為r、太陽的半徑為R和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0%,而太陽和地球的密度均勻且不變。僅考慮太陽和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的一年將變?yōu)槎嚅L?g由上式可知，地球的公轉(zhuǎn)周期僅與太陽的密度、地球公轉(zhuǎn)半徑與太陽的半徑之比有關(guān)，因此“設(shè)想地球”的1年與現(xiàn)實(shí)地球的1年時(shí)間相等。3.〔2025年大綱卷〕26.(22分)地球的自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T和R,地球同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為h。衛(wèi)星B沿半徑為r(r<h)的圓軌道在地球赤道的正上方運(yùn)行，其運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一樣。求：(2)衛(wèi)星A和B連續(xù)地不能直接通訊的最長時(shí)間間隔(信號(hào)傳輸時(shí)間可無視)。倍【解析】〔1〕設(shè)衛(wèi)星B繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T【解析】〔1〕設(shè)衛(wèi)星B繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T”,,所以,C式中G為引力常量，M為地球的質(zhì)量，m、m”5.〔2025年廣東卷〕21、如圖13所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，星球相對(duì)飛行器的張角為θ以下〔2〕設(shè)衛(wèi)星A和B連續(xù)不能直接通訊的時(shí)間間隔為T在此時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星A和B繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的角度分別為α和α”,則假設(shè)不考慮衛(wèi)星A的公轉(zhuǎn)，兩衛(wèi)星不能直接假設(shè)不考慮衛(wèi)星A的公轉(zhuǎn)，兩衛(wèi)星不能直接道度道當(dāng)r<h時(shí)，衛(wèi)星B比衛(wèi)星A轉(zhuǎn)的快，考慮衛(wèi)星A假設(shè)知道張角θ,則星球半徑r假設(shè)知道張角θ,則星球半徑r與軌道半徑R間關(guān)系為r=Rsinθ,所以,解得：4.〔2025福建卷〕14.假設(shè)有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量r=Rsinθ,所以,解得：6.〔2025海南卷〕6.設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為T,質(zhì)量為M,日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日。地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑F”=F-FF”=F-F,由①/②式，可得，選7.(2025江蘇卷)2.地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，的；依據(jù)開普勒第三定律或得，木星周期大約是11.5年，則木星的沖日周期由,由①/②式，可得，選7.(2025江蘇卷)2.地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的10倍，星軌道半徑之比為2:1,周期之比為2√2:1,由w。一C.17.7km/sD.35C.17.7km/sD.35【考點(diǎn)】第一宇宙速度萬有引力牛頓其次定律【考點(diǎn)】第一宇宙速度萬有引力牛頓其次定律在赤道的大小為g;地球自轉(zhuǎn)的周期為T;引力常18.【答案】B面：,整理可知正確選項(xiàng)為D。,聯(lián)立三式可得：選項(xiàng)B正確；11.〔2025年四川卷〕9.〔15分〕電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性的變化，其覺察者由此獲得2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯制作超級(jí)纜繩，人類搭建“太空電梯”的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想，通過地球同步軌進(jìn)站向地面垂下一條纜繩至赤道基站，電梯倉沿著這條纜繩10.〔2025年山東卷〕20.2025年我國相繼完成“神十”天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖，將攜帶“玉兔’h高度的引力勢(shì)能可表示為,其中G為引動(dòng)的動(dòng)能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為w,地球半徑為R.徑徑BD為v1,則有聯(lián)立①②③,可得E設(shè)地球質(zhì)量為M,人到地心的距離為r2,向受到的萬有引力為F由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知對(duì)玉兔做的功故有：r2=R+h2⑤,人對(duì)地面的壓力為N設(shè)地板對(duì)人的支持力為,人對(duì)地面的壓力為NN聯(lián)立各式，可得N=11.5N12.〔2025天津卷〕3.爭論說明，地球自轉(zhuǎn)在漸漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)。假設(shè)這種趨勢(shì)根14〔2025重慶卷〕7.〔15分〕題7圖為“嫦娥三號(hào)”探測(cè)度為0,h遠(yuǎn)小于月球半徑