突破练4 万有引力与宇宙航行-【优化探究】2026年高考物理二轮专题复习配套课件

该高中物理高考复习课件聚焦万有引力与航天专题，依据高考评价体系梳理了卫星运行规律、双星系统分析、变轨问题处理等核心考点，通过近三年模拟题统计明确周期比较、速度计算等高频题型占比，构建了“规律应用-模型建构-易错点警示”的复习体系。 课件亮点在于“真题解析+模型提炼+素养提升”的备考策略，如以天津一模空间站对接题为例，运用科学思维中的模型建构方法，拆解万有引力提供向心力公式的应用步骤，培养学生运动和相互作用观念。特设“高频错题归因”模块，帮助学生掌握双星系统周期计算等关键题型的解题技巧，教师可据此实施精准复习，提升学生高考冲刺效率。

2 3 4 5 1 1~5题,每题6分 1.(多选)(2025·天津一模)梦天实验舱全长17.88 m,直径4.2 m,重约23 t,与重约60 t的天和核心舱组合体顺利对接,完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。已知对接后中国空间站距地面高度约为400 km,地球同步卫星距地面高度约为36 000 km,二者的运动均视为匀速圆周运动,则(　　) A.对接前后空间站内的航天员均不受地球引力作用 B.对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期 C.对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的加速度大小相等 D.对接后中国空间站绕地球运行的速度小于7.9 km/s BD 解析:对接前后空间站内的航天员均受地球引力作用,A错误;由题可知,万有引力提供圆周运动的向心力,则有=m()2r,解得T=2π,根据题意可知,空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,故对接后中国空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期,B正确;根据牛顿第二定律可得F=ma,解得a=,对接时梦天实验舱与天和核心舱因相互作用而产生的作用力大小相等,但由于梦天实验舱的质量小于天和核心舱的质量,故梦天实验舱的加速度大于天和核心舱的加速度,C错误;设地球的半径为R,空间站离地面的高度为h,根据万有引力提供圆周运动的向心力,则有G=,解得v=,而第一宇宙速度v1==7.9 km/s,故中国空间站绕地球运行的速度小于7.9 km/s,D正确。 2 3 4 5 1 2.(2025·湖南常德二模)2024年6月2日上午6时23分,嫦娥六号成功着陆月球背面。若嫦娥六号被月球俘获后进入椭圆轨道Ⅰ上运行,周期为T1;当经过近月点M点时启动点火装置,完成变轨后进入圆形轨道Ⅱ上运行,周期为T2。已知月球半径为R,圆形轨道Ⅱ距月球表面的距离为R,椭圆轨道Ⅰ远月点距月球表面的距离为5R,如图所示。引力常量为G,忽略其他天体对嫦娥六号的影响,则下列说法正确的是(　　) A.= B.月球的质量为 C.月球的第一宇宙速度等于嫦娥六号在轨道 Ⅱ上的运行速度 D.嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在M点点火使其加速才能完成 2 3 4 5 1 A 解析:根据开普勒第三定律有=,解得=,故A正确;嫦娥六号在轨道Ⅱ上运行时,有=m(2R),解得月球的质量为M=,故B错误;月球第一宇宙速度是探测器近月飞行的速度,即绕月的最大速度,所以月球的第一宇宙速度大于嫦娥六号在轨道Ⅱ上的运行速度,故C错误;嫦娥六号由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需要在M点点火使其减速才能完成,故D错误。 2 3 4 5 1 3.(2025·重庆一模)依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜,我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB ⁃1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统,黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动,恒星的质量约为8M0,恒星距黑洞的距离约为1.5R,恒星做圆周运动的周期约为0.2T,M0为太阳的质量、R为日地距离,T为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为(　　) A.56M0　　　　　　　　　 B.76M0 C.84M0 D.96M0 2 3 4 5 1 B 解析:设该黑洞的质量为m1,其轨道半径为r1,恒星的质量为m2,其轨道半径为r2,两者相距为L,运动周期为T0,黑洞与恒星形成了一个双星系统,根据万有引力提供向心力有=m1r1=m2r2,因为L=r1+r2,联立解得T0=2π,地球绕太阳做匀速圆周运动,设地球质量为m,根据万有引力提供向心力有=mR,解得T=2π,由题意知T0=0.2T,m2=8M0,L=1.5R,联立以上解得m1≈76M0,故选B。 2 3 4 5 1 4.(2025·重庆模拟预测)如图所示,航天器c位于日地系统中拉格朗日L1点处,与太阳a、地球b构成稳定的等边三角形,大圆为地球绕太阳中心做匀速圆周运动的轨迹。实际上,a、b、c是一个“三星”系统,由于航天器的质量远小于天体的质量,a、b、c绕着a、b构成的“双星”连线中的O点(图中未画出)转动。忽略其他天体的影响,则(　　) A.c的周期大于b的周期 B.c的向心加速度等于b的向心加速度 C.c的向心力指向太阳中心 D.c的线速度大于b的线速度 2 3 4 5 1 D 解析:在“三星”系统中,由于航天器c与太阳a、地球b构成稳定的等边三角形,则三者圆周运动的角速度大小相等。航天器质量远小于天体质量,在太阳、地球构成的“双星”系统中,二者之间的万有引力大小相等,因为地球质量小于太阳质量,则地球环绕半径大于太阳环绕半径,O点更靠近太阳,三星系统中,设三者的环绕半径分别为ra、rb、rc,根据几何关系可知rc>rb>ra。根据圆周运动规律可知周期T=,三者角速度大小相等,所以周期也相等,故A 错误;向心加速度a=ω2r,因为c的环绕半径大于b的环绕半 径,所以c的向心加速度大于b的向心加速度,故B错误;三星 系统中,c的向心力指向O点,故C错误;线速度v=ωr,因为c的 环绕半径大于b的环绕半径,所以c的线速度大于b的线速度,故D正确。 2 3 4 5 1 5.(多选)(2025·福建福州模拟预测)月球探测器返回舱为了安全带回样品,采用了类似“打水漂”多段减速技术。如图所示,用虚线球面表示地球大气层边界,边界外侧没有大气。关闭发动机的返回舱从a点滑入大气层,然后经b点从c点“跳出”,经d点后再从e点“跃入”。d点为轨迹最高点,距离地面高度为h,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,则下列分析正确的是(　　) A.返回舱在a、c、e三点的速率满足va>vc>ve B.返回舱在b点有竖直向下的加速度分量 C.返回舱在d点时的角速度小于 D.返回舱在d点的加速度大小等于 2 3 4 5 1 CD 解析:返回舱从a点滑入大气层经b点到达c点的过程,由于有空气阻力做负功,返回舱的动能减小,故有va>vc,从c点经d点后达到e点的过程,不受空气阻力作用,返回舱在该过程机械能守恒,而c点和e点高度相等,返回舱在这两点的重力势能相等,故有vc=ve,所以va>vc=ve,故A错误;返回舱由a运动到b再到c的过程中做曲线运动,合力的方向应指向轨迹的凹侧,所以返回舱在b点有向上的加速度分量,故B错误;若返回舱过d点所在的圆轨道做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力有G=m,在地球表面,忽略地球自转,万有引力等于重力,有G=mg,联立可得v=,实际上,返回舱经过d点的速度vd<,根 据线速度与角速度的关系可得ω=<,故C正确;返回 舱在d点只受到万有引力,所以由G=mg,G=ma可得a= ,故D正确。 2 3 4 5 1 感谢您的观看 $