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1、精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 1 / 17高三物理高三物理万有引力与航天万有引力与航天教材分析教材分析高三物理万有引力与航天教材分析考点 16 万有引力与航天考点名片考点细研究：要点：以万有引力定律为基础的行星、卫星匀速圆周运动模型及其应用；双星模型、估算天体的质量和密度等；以开普勒三定律为基础的椭圆运行轨道及卫星的发射与变轨、能量等相关内容；万有引力定律与地理、数学、航天等知识的综合应用。备考正能量：高考对本考点的命题比较固定，基本是一个选择题，个别省份有填空题和计算题出现。考点内容与人造卫星、载人航天、探月计划等热点话题密切联系，考查的频率也越来越高
2、，应密切关注。一、基础与经典1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知( )A太阳位于木星运行轨道的中心B火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等c火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 2 / 17阳连线扫过的面积答案 c解析 由开普勒第一定律(轨道定律)可知，太阳位于木星运行轨道的一个焦点上，A 错误。火星和木星绕太阳运行的轨道不同，运行速度的大小不可能始终相等，B 错误。根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与
3、它的公转周期的平方的比值是一个常数，c 正确。对于某一个行星来说，其与太阳连线在相同的时间内扫过的面积相等，不同行星在相同的时间内扫过的面积不相等，D错误。2关于万有引力定律，下列说法正确的是( )A牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值B万有引力定律只适用于天体之间c万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律D地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的答案 c解析 万有引力存在于一切物体间，B 错误；牛顿提出万有引力定律，卡文迪许测定了万有引力恒量，A 错误；万有引力是自然界的一种基本相互作用，它与距离的平方成反比，故 c 正确，D 错误。精品
4、文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 3 / 173a、b、c、d 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中 a、c 的轨道相交于 P，b、d 在同一个圆轨道上，b、c 轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是( )Aa、c 的加速度大小相等，且大于 b 的加速度Bb、c 的角速度大小相等，且小于 a 的角速度ca、c 的线速度大小相等，且小于 d 的线速度Da、c 存在在 P 点相撞的危险答案 A解析 由图可知：rarcab，A 正确。Gmm2rma，可知，B、c 错误；a、c 周期相同，故不可能同时到达同一位置，D
5、 错误。4.(多选)如图所示，近地人造卫星和月球绕地球的运行轨道可视为圆。设卫星、月球绕地球运行周期分别为 T 卫、T月，地球自转周期为 T 地，则( )AT 卫 T 月cT 卫 r 同r 卫，由开普勒第三定律k 可知，T 月T 同T 卫，又同步卫星的周期 T 同T 地，故有 T月T 地T 卫，选项 A、c 正确。5研究表明，地球自转在逐渐变慢，3 亿年前地球自转的周期约为 22 小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 4 / 17A距地面的高度变大 B向心加速度变大c
6、线速度变大 D角速度变大答案 A解析 根据 Gm2r 可知 r，若 T 增大，r 增大，hrR，故 A 正确。根据 a可知，r 增大，a 减小，B 错误。根据 G可得 v，r 增大，v 减小，c 错误。，T增大， 减小，D 错误。6.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆，每过 N 年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为( )A. B.c. D.答案 B解析 地球公转周期 T11 年，设 T2 为行星的公转周期，每过 N 年，行星会运行到日地连线的延长线上，即地球比该行星多转一圈，有 NN2，解得：T2年，故行星与地球的公转周期之比为；由 Gmr 得：，即
7、 rT，故行星与地球的公转半径之比为，B 正确。7.(多选)“神舟九号”飞船与“天宫一号”成功对接，在飞船完成任务后返回地面，要在 A 点从圆形轨道进入椭圆轨道，B 为轨道上的一点，如图所示，关于“神舟九号”的运动，下列说法中正确的有( )精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 5 / 17A在轨道上经过 A 的速度小于经过 B 的速度B在轨道上经过 A 的速度小于在轨道上经过 A 的速度c在轨道上运动的周期小于在轨道上运动的周期D在轨道上经过 A 的加速度小于在轨道上经过 A 的加速度答案 ABc解析 “神舟九号”飞船在轨道上经过远地点 A 的速度小于经过近地点
8、 B 的速度，选项 A 正确；飞船从圆形轨道进入椭圆轨道，需要在 A 点减速，选项 B 正确；由开普勒第三定律k 可知，轨道半长轴越长周期越长，轨道上的周期小于轨道上的运动周期，选项 c 正确；a可知，rA 不变，所以在轨道上经过 A 的加速度等于在轨道上经过 A 的加速度，选项 D 错误。8(多选)设同步卫星离地心的距离为 r，运行速率为 v1，加速度为 a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为 a2，第一宇宙速度为 v2，地球的半径为 R，则下列比值正确的是( )A.B.c.D.答案 BD解析 地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同，由 a12r，a22R 可得
9、，B项正确；对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星，由万有引力提供向心力，即 m；m，得，D 项精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 6 / 17正确。9(多选)宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称为双星系统。在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统。设某双星系统 A、B 绕其连线上的 o 点做匀速圆周运动，如图所示。若，则( )A星球 A 的质量一定大于 B 的质量B星球 A 的线速度一定大于 B 的线速度c双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大D双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大答案 BD解析
10、设双星质量分别为 mA、mB，轨道半径为 RA、RB，两者间距为 L，周期为 T，角速度为 ，由万有引力定律可知：mA2RA，mB2RB，又有 RARBL，可得，G(mAmB)2L3。由知，mAvB，B 正确。由 T及 G(mAmB)2L3 可知 c 错误，D 正确。10(多选)在太阳系中有一颗半径为 R 的行星，若在该行星表面以初速度 v0 竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为 H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计。根据这些条件，可以求出的物理量是( )A太阳的密度精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 7 / 17B该行星的第一宇宙速
11、度c该行星绕太阳运行的周期D卫星绕该行星运行的最小周期答案 BD解析 由 v2gH，得该行星表面的重力加速度 g根据 mgmmR，解得该行星的第一宇宙速度 v，卫星绕该行星运行的最小周期 T，所以 B、D 正确；因不知道行星绕太阳运动的任何量，故不能算太阳的密度和该行星绕太阳运动的周期，所以 A、c 错误。二、真题与模拟112016全国卷关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( )A开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律c开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定
12、律答案 B解析 行星运动的规律是开普勒在第谷长期观察行星运动数据的基础上总结归纳出来的，并不是在牛顿运动定律的基础上导出的，但他并没有找出行星按这些规律运动的原精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作 独家原创 8 / 17因，A、c 错误，B 正确。牛顿发现了万有引力定律，D 错误。122016江苏高考(多选)如图所示，两质量相等的卫星A、B 绕地球做匀速圆周运动，用 R、T、Ek、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关系式正确的有( )ATATBBEkAEkBcSASBD.答案 AD解析 卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，即Gm
13、mR2，得 v，T2，由于 RARB 可知，TATB，vAa1a3Ba3a2a1ca3a1a2Da1a2a3答案 D解析 对于东方红一号卫星，在远地点由牛顿第二定律可知m1a1，即 a1(r12060km)。对于东方红二号卫星，由牛顿第二定律可知m2a2，即 a2(r235786km)。因为r1a2，由圆周运动规律可知，对东方红二号卫星：a2r2，对地球赤道上的物体：a3R，因为 r2R，所以 a2a3，综上可得 a1a2a3，D 正确。152016天津高考我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文-全程指导写
14、作 独家原创 9 / 17假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( )A使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接B使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接c飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接D飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接答案 c解析 卫星绕地球做圆周运动，满足 G。若加速，则会造成 G，卫星将做离心运动，向外跃迁。因此要想使两卫星对接绝不能同轨道加速或减速，只能从低轨道加速或从高轨道减速，c 正确，A、B、D 错误。162015广东高考(多选)在星球表面发射探测器，当发射速度为 v 时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到 v 时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。已知地球、火星两星球的质量比约为 101，半径比约为 21。下列说法正确的有( )A探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大精品文档2016
