第05章 万有引力与航天-【十年高考】备战2023年高考物理真题分类解析与应试策略（Word版）

第五章　万有引力与航天 考点 2013~2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年 合计 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 全国 地方 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 28.开普勒行星运动定律和万有引力定律的理解 2 4 0 1 1 0 1 0 1 3 1 2 6 10 29.天体质量和密度的估算 2 3 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 4 6 30.天体运行参量的比较与计算 2 16 1 3 1 2 1 6 0 4 0 0 5 31 31.涉及万有引力定律的综合问题 1 8 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 2 9 32.近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 33.卫星变轨和对接问题 2 3 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 2 5 34.双星和多星问题 0 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 35.追及相遇问题 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 命题分析与备考建议 1.命题热度:本章属于热点内容,10年来,从命题频次上看,全国卷10年21考,地方卷68考。 2.考查方向: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。借此命题,通过构建模型、分析和推理,运用万有引力提供向心力规律来分析天体运动问题,强化运动观念和相互作用观念,提升科学思维素养。 3.明智备考:复习本章时,在理解万有引力定律、宇宙速度等的基础上,对于天体或人造天体绕某个中心天体运动问题,要明确一个模型:匀速圆周运动模型;灵活应用两组公式——卫星运动的向心力来源于万有引力: G #NAME? 2r= #NAME? 。 第1节　万有引力定律及其应用 考点28开普勒行星运动定律和万有引力定律的理解　 1.(2022·全国乙,14,6分,难度★)2022年3月,中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400 km的“天宫二号”空间实验室上通过天地连线,为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到,在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中,航天员可以自由地漂浮,这表明他们(　C　) A.所受地球引力的大小近似为零 B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 解析本题考查万有引力定律的应用。航天员在空间站中所受万有引力完全提供其做圆周运动所需的向心力,飞船对其作用力等于零,故C正确,A、B错误;根据万有引力公式F万=G可知,航天员在地球表面上所受引力的大小大于其在飞船所受引力的大小,即大于其随飞船运动所需向心力的大小,故D错误。 2.(2022·山东,6,3分,难度★★★)“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示,该卫星围绕地球的运动视为匀速圆周运动,轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻,沿相同方向经过地球表面A点正上方,恰好绕地球运行n圈。已知地球半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为 (　C　) 　　　　 　　　　　 　　　　　 　 A.-R B. C.-R D. 解析设卫星运行周期为T0,则T0=,根据=m·(R+h),=g,联立解得h=-R=-R,选项C正确。 3.(2022·湖南,8,5分,难度★)(多选)如图所示,火星与地球近似在同一平面内,绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动,火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动,称为顺行;有时观测到火星由东向西运动,称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上,且太阳和火星位于地球两侧时,称为火星冲日。忽略地球自转,只考虑太阳对行星的引力,下列说法正确的是 (　CD　) A.火星的公转周期大约是地球的倍 B.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C.在冲日处,地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D.在冲日处,火星相对于地球的速度最小 解析由开普勒第三定律得,=,r火=r地,则T火=T地,故A错误;由=mω2r得ω=,轨道半径越大,角速度越小,由于火星轨道半径大于地