热点04 万有引力定律及其应用—挑战2022年高考物理考前必突破16个必考热点

挑战2022年高考物理考前必突破16个必考热点 热点04万有引力定律及其应用 目录 【热点解读】 1 【高考真题再练】 1 【核心考点】 3 【最新热点分析】 4 热点一 万有引力定律的理解与基本应用 4 热点二 天体运行规律 6 【考场练兵】 8 一、基础强化练 8 二、能力提升练 13 【热点解读】 1、 本专题主要与航天技术息息相关的知识“万有引力定律”一直是高考的热点、必考点:结合空间站的建设命题;结合天问一号命题;结合嫦娥号命题;结合北斗卫星导航系统命结合万有引力定律和宇宙航行方面的内容考查宇宙速度的理解和对天体运动的认识。 2、通过本专题学习可快速提升学生的审题能力，推理能力，综合分析能力。 3、用到的相关知识有：圆周运动，航天技术息息相关的知识，宇宙航行方面的内容等。 【高考真题再练】 1.(2020山东卷)质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的,半径约为地球的,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为(　　) A.m（0.4g-） B.m（0.4g+） C.m（0.2g-） D.m（0.2g+） 【情境剖析】本题属于基础性题目，以“火星探测”为素材创设学习探索问题情境。 【素养能力】本题利用万有引力定律求解火星表面的重力加速度，然后利用牛顿第二定律求力，考查了运动与相互作用等物理观念，对考生的理解能力、分析综合能力有一定要求。 【答案】B　 【解析】 地球表面重力加速度g=,火星表面重力加速度g'==0.4g。着陆器减速的加速度大小a=,根据牛顿第二定律有F-mg'=ma,得制动力F=m（0.4g+）,选项A、C、D错误,选项B正确。 2.(2021河北卷)“祝融号”火星车登陆火星之前,“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行,其周期为2个火星日。假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行,其周期也为2个火星日。已知一个火星日的时长约为一个地球日,火星质量约为地球质量的0.1,则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为(　　) A. B. C. D. 【情境剖析】本题属于基础性题目，以“祝融号火星车”为素材创设学习探索问题情境。 【素养能力】本题容易错用开普勒第三定律求解，考查了科学推理和科学论证等科学思维核心素养，对考生的理解能力、模型建构能力和分析综合能力有一定要求。 【答案】D　 【解析】设火星质量为M火,飞船的轨道半径为r1,周期为T1,地球质量为M,地球同步卫星的轨道半径为r,周期 为T,对飞船有=mr1 ① 对地球同步卫星有=m2r ② 由①②得。D正确。 3.(2020北京卷)我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%,半径约为地球半径的50%,下列说法正确的是(　　) A.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 【情境剖析】本题属于基础性题目，以“火星探测任务‘天问一号’”为素材创设学习探索问题情境。 【素养能力】本题考查第一宇宙速度和第二宇宙速度的理解及计算，同时还考查应用万有引力定律求解行星表面的重力加速度，对考生的理解能力、逻辑推理能力和分析综合能力有一定要求。 【答案】A 【解析】当发射速度大于地球的第二宇宙速度时,探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动,火星在太阳系内,所以火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度,故A正确;当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度之间时,探测器将围绕地球运动,故B错误;根据万有引力提供向心力,有,解得第一宇宙速度为v1=,所以火星的第一宇宙速度为v火=v地=v地,所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度,故C错误;万有引力近似等于重力,则有=mg,解得火星表面的重力加速度g火=g地=g地,所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,故D错误。 4.(多选)(2021湖南卷)2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射升空,准确进入预定轨道。根据任务安排,后续将发射问天实验舱和梦天实验舱,计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面的高度约为地球半径的。下列说法正确的是(　　) A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的 B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9 km/s C.核心舱在轨道上飞行的周期小于24 h D.后续加挂实验舱后,空间站由于质量增大,轨道半径将变小 【情境剖析】本题属于基础性题目，以“天和核心