1、章末整合提升万 有 引 力 与 航 天开 普 勒 行 星 运 动 定 律万 有 引 力 定 律 内 容公 式 ：F Gm1m2r2)定 律 的 应 用 GMmr2 mv2r mr2 m(2T)2 r ma计 算 天 体 的 质 量 和 密 度人 造 地 球 卫 星人 造 地 球 卫 星 的 环 绕 速 度地 球 同 步 卫 星 )1(2017全国卷 )发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网其原因是( )A速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C速度较大的球通过同
2、一水平距离所用的时间较少D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大命题意图： 本题考查平抛运动规律及其相关的知识点解析：发球机从同一高度水平射出两个速度不同的乒乓球，根据平抛运动规律，竖直方向上，h gt2，可知两球下落相同距离 h12所用的时间是相同的，选项 A 错误；由 v 2gh 可知，两球下落相2y同距离 h 时在竖方向上的速度 vy相同，选项 B 错误；由平抛运动规律，水平方向上，x vt，可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间 t 较少，选项 C 正确；由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动，两球在相同时间间隔内下降的距离相同，选项D 错误答案：C2(2017全国卷
3、 )如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力( )A一直不做功B一直做正功C始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心命题意图：本题考查竖直面内的圆周运动与做功问题解析：由于大圆环是光滑的，因此小环下滑的过程中，大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直，因此作用力不做功，A项正确，B 项错误；小环刚下滑时，大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心，滑到大圆环圆心以下的位置时，大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心，C、D 项错误答案：A3(2015全国卷 )一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示水
4、平台面的长和宽分别为 L1 和 L2，中间球网高度为 h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为 3h.不计空气的作用，重力加速度大小为 g.若乒乓球的发射速率 v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则 v 的最大取值范围是( )A. vL1L12 g6h g6hB. v L14 ghC. v L12 g6h 12D. v L14 gh 12解析：当发射机正对右侧台面发射，乒乓球恰好过网时，发射速度最小由平抛运动规律， v 1t，2h gt2，联立解得：v 1 L12 12 L14.当发射机正对右侧台面的某个角
5、发射，乒乓球恰好到达角上时，gh发射速度最大由平抛运动规律， v2t，3h gt 2，联立12解得：v 2 .即速度 v 的最大取值范围为 v ，选项12 L14 gh 12D 正确，选项 A、B、C 错误答案：D4(多选 )(2017全国卷 )如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q 为远日点，M、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为 T0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从 P经 M、 Q 到 N 的运动过程中( )A从 P 到 M 所用的时间等于T04B从 Q 到 N 阶段，机械能逐渐变大C从 P 到 Q 阶段，速率逐渐变小D从 M 到 N 阶段，万有引力对它先
6、做负功后做正功命题意图：本题考查万有引力定律在天体运行中的应用解析：在海王星从 P 到 Q 的运动过程中，由于引力与速度的夹角大于 90，因此引力做负功，根据动能定理可知，速度越来越小，C 项正确；海王星从 P 到 M 的时间小于从 M 到 Q 的时间，因此从P 到 M 的时间小于 ，A 项错误；由于海王星运动过程中只受到太T04阳引力作用，引力做功不改变海王星的机械能，即从 Q 到 N 的运动过程中海王星的机械能守恒，B 项错误；从 M 到 Q 的运动过程中引力与速度的夹角大于 90，因此引力做负功，从 Q 到 N 的过程中，引力与速度的夹角小于 90，因此引力做正功，即海王星从 M 到N
7、的过程中万有引力先做负功后做正功，D 项正确答案：CD5(2017全国卷 )2017 年 4 月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道 )运行与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的( )A周期变大 B速率变大C动能变大 D向心加速度变大命题意图：本题考查天体运动、圆周运动的知识解析：组合体比天宫二号质量大，轨道半径 R 不变，根据m ，可得 v ，可知与天宫二号单独运行时相比，组GMmR2 v2R GMR合体运行的速率不变，B 项错误；又 T ，则周期 T 不变，A 项2Rv错误；质量变大、速率不变，动能变大
8、，C 项正确；向心加速度a ，不变，D 项错误GMR2答案：C6(2016全国卷 )利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的 6.6 倍假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( )A1 h B4 hC 8 h D16 h命题意图：本题考查同步卫星、开普勒第三定律及相关的知识点，意在考查考生灵活运用知识的能力解题关键：解答此题的关键是地球同步卫星的周期等于地球自转周期以及运动周期与轨道半径的关系解析：设地球半径为 R，画出仅用三颗地球同步卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯时同步卫星的最小轨道半径示意图，如图所示由图中几何关系可得，同步卫星的最小轨道半径r2R.设地球自转周期的最小值为 T，则由开普勒第三定律可得， ，解得 T4 h，选项 B 正确（6.6R）3（2R）3 （24 h）2T2答案：B