2010年高考物理试题分类汇编曲线运动、万有引力
(全国卷1)18.一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过离之比为A.的距
1ta
B.
12ta
C.ta
【答案】D
D.2ta
【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,根据有:ta
v0。则下落高度与水平射程之比为gt
ygt2gt1,D正确。x2v0t2v02ta
【命题意图与考点定位】平抛速度和位移的分解。(全国卷1)25.(18分)如右图,质量分别为m和M的两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速周运动,星球A和B两者中心之间距离为L。已知A、B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧。引力常数为G。⑴求两星球做圆周运动的周期。⑵在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A和B,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T2。已知地球和月球的质量分别为598×24kg和735×22kg。求1010T2与T1两者平方之比。(结果保留3位小数)【答案】⑴T2
L3GMm
⑵101
【解析】⑴和B绕O做匀速圆周运动,A它们之间的万有引力提供向心力,A和B的向心力相等。则且A和B和O始终共线,说明A和B有相同的角速度和周期。因此有
mML,rLmMmMGMm2Mm2L对A根据牛顿第二定律和万有引力定律得2TMmL
m2rM2R,rRL,连立解得R
f化简得
T2
L3GMm
⑵将地月看成双星,由⑴T12得
L3GMm
GMm2m2L2TL
将月球看作绕地心做圆周运动,根据牛顿第二定律和万有引力定律得
化简得
T22
L3GMT22mM59810247351022101T1M5981024
所以两种周期的平方比值为
(全国卷2)21已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的25倍,则该行星的自转周期约为A.6小时B12小时C24小时D36小时【答案】B【解析】地球的同步卫星的周期为T124小时,轨道半径为r17R1,密度ρ1。某行星的同步卫星周期为T2,轨道半径为r235R2,密度ρ2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有
4Gm11R1323m12r12T1r1Gm2243R223m22r22T2r2
T112小时2
两式化简r