以下是物理万有引力高考题的一些例子:
1. 【2019全国卷理综,第25题】一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g行,行星的质量为M,半径为R,卫星的质量为m,引力常量为G,根据上述信息可以求出( )
A. 行星的质量 B. 卫星的周期 C. 卫星离行星表面的高度 D. 卫星的速度大小
2. 【2018全国卷理综,第25题】某行星的半径为R,自转周期为T,在行星表面附近有一颗质量为m的物体,万有引力常量G已知。则该行星表面的重力加速度大小为( )
A. GM/R^2 B. (GMT^2)/R^2 C. (GMT^2)/R D. mR(GMT^2)/G
3. 【2017全国卷理综,第25题】在地球赤道上的物体的万有引力一部分提供物体随地球自转的向心力,另一部分提供重力。假设地球赤道上的重力加速度大小为g,万有引力常量为G,不考虑地球自转的影响,地球平均密度和半径分别为ρ和R。根据题意可以求出地球的第一宇宙速度大小为( )
A. gR B. gR(R+h) C. gR(R+g) D. gR(R+g)/g
请注意,高考题可能会变化或增加新的元素,因此建议研究最近几年的高考真题以获取最新的信息。
题目:一行星和地球在同一轨道上绕太阳运行,行星的周期是地球的1/3,那么行星和地球的轨道半径之比是多少?
F = GmM / r^2
T^2 = 4π^2r^3 / GM
其中,F为万有引力,m为行星质量,M为太阳质量,r为轨道半径,T为行星周期。
由于行星的周期是地球的1/3,所以可以得出:
T行 = 1/3T地
将此式代入第二个方程中,可以得到:
(r行 / r地)^3 = (T地 / T行) = 9
因此,行星和地球的轨道半径之比为:
r行 / r地 = 3
希望这个例子能够帮助您理解万有引力在高考中的应用。