万有引力：考情分析

万有引力 是高考物理的高频考点。最近5年的全国甲卷，有4年出现万有引力客观题，但2022年没有。

预测及建议

2023年全国甲卷出现万有引力客观题的可能性较大，出大题的可能性较小。

建议：首先应当熟悉最近5年的真题，并能够流畅解答。这是万有引力得分的基础。

另外，万有引力还有一些拓展性的命题方式，例如，涉及黑洞、中子星，也需要了解一下，以提高保险系数。

2016年四川卷题3 2014年北京卷题23 是有特色的考题，需要注意。

2018年全国卷三题15

为了探测引力波，“天琴计划” 预计发射地球卫星 $P$ ，其轨道半径约为地球半径的 $16$ 倍；另一地球卫星 $Q$ 的轨道半径约为地球半径的 $4$ 倍。 $P$ 与 $Q$ 的周期之比约为

$A.2:1 \quad B.4:1 \quad C.8:1 \quad D.16:1$

2019年全国卷三题15

金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为 $a_{金} 、 a_{地} 、 a_{火}$ ，它们沿轨道运行的速率分别为 $v_{金} 、 v_{地} 、 v_{火}$ 。已知它们的轨道半径 $R_{金} \lt R_{地} \lt R_{火}$ ，由此可以判定

$A.a_{金} \gt a_{地} \gt a_{火}$

$B.a_{火} \gt a_{地} \gt a_{金}$

$C.v_{地} \gt v_{火} \gt v_{金}$

$D.v_{火} \gt v_{地} \gt v_{金}$

2020年全国卷三题16

“嫦娥四号” 探测器于 2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 $K$ 倍。已知地球半径 $R$ 是月球半径的 $P$ 倍，地球质量是月球质量的 $Q$ 倍，地球表面重力加速度大小为 $g$ 。则 “嫦娥四号” 绕月球做圆周运动的速率为

$A.\sqrt{\dfrac{RKg}{QP}}\qquad B.\sqrt{\dfrac{RPKg}{Q}}\qquad$

$C.\sqrt{\dfrac{RQg}{KP}}\qquad D.\sqrt{\dfrac{RPg}{QK}}$

2021年全国甲卷题18

2021年2月，执行我国火星探测任务的 “天问一号” 探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为 $1.8\times10^5\,s$ 的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为 $2.8\times 10^5\,m$ 。已知火星半径约为 $3.4\times10^6\,m$ ，火星表面处自由落体的加速度大小约为 $3.7\, m/s^2$ ，则 “天问一号” 的停泊轨道与火星表面的最远距离约为

$A.6\times10^5m \quad B.6\times10^6m$

$C.6\times10^7m \quad D.6\times10^8m$

2021年全国乙卷题18

科学家对银河系中心附近的恒星 S2 进行了多年的持续观测，给出 1994 年到 2002 年间 S2 的位置如图所示。科学家认为 S2 的运动轨迹是半长轴约为 $1\,000\, \mathrm{AU}$ （太阳到地球的距离为 $1\,\mathrm{AU}$ ）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了 2020 年诺贝尔物理学奖。若认为 S2 所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为 $M$ ，可以推测出该黑洞质量约为