第七章 万有引力与宇宙航行 章节复习任务单-2026-2027学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理必修二第七章复习案以“万有引力与天体运动”为核心，围绕开普勒定律、万有引力定律及应用、宇宙速度、卫星运动等构建学习目标，通过概念填空、情境选择、综合计算等递进任务，形成从基础概念到实际应用的完整学习路径。 亮点在于结合神舟二十号、鹊桥二号等真实航天案例设计探究任务，如卫星变轨中速度与周期比较，培养科学思维（模型建构、科学推理）和科学态度与责任。题型覆盖基础巩固与能力提升，助力学生深化物理观念，为教师单元复习教学提供系统指导。

必修二 第七章 复习案 1.开普勒定律 （1）开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是_____，太阳处在椭圆的一个______上。 （2）开普勒第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。当行星离太阳较近的时候，运行速度______，而离太阳较远的时候速度______。 （3）开普勒第三定律：所有行星轨道的半长轴的______跟它的公转周期的______的比都相等。公式为：。比值k是一个对所有行星都_____的常量。 2．如图所示，地球绕太阳运动的轨道为椭圆，其经过轨道上、、、四个位置时，速度最大的位置是（      ） A． B． C． D． 3．如图所示，地球赤道上方有两颗卫星A、B，轨道半径分别为、，其中（），若卫星A的周期为，则卫星B的周期为（　　） A． B． C． D． 4．所有物体间都存在万有引力，万有引力定律用公式表示为__________。 5．A、B两质点相距为R，质量分别为mA和mB，且mA=3mB．A受到B的万有引力大小为FA，B受到A的万有引力大小为FB，则FA∶FB=___________；若将它们之间的距离增大到2R，这时A受到B的万有引力大小为FAʹ，则FA∶FAʹ=___________。 6．“称量”地球的质量 （1）思路：地球表面上质量为m的物体，不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力。 （2）关系式：mg=___________（m地为地球质量，R为地球的半径）。 （3）结论：m地=___________，只要知道g、R、G的值，就可计算出地球的质量。 7．计算天体的质量 （1）思路：质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动时，行星与太阳间的万有引力提供向心力。 （2）关系式：___________（m太为太阳的质量，r为行星与太阳的距离） （3）结论：m太=___________，只要知道行星绕太阳运动的周期T和轨道半径r就可以计算出太阳的质量。 8．地球绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为，周期为，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A．地球的质量可表示为 B．地球的半径可表示为 C．太阳与地球的质量之比为 D．太阳与地球的质量之比为 9．如图所示，卫星A、B均绕地球做匀速圆周运动，轨道半径rA<rB，则线速度vA________vB（选填“>”“=”或“<”），角速度ωA_______ωB（选填“>”“=”或“<”），周期TA________TB（选填“>”“=”或“<”）。 10．2025年4月24日，载人飞船神舟二十号在酒泉卫星发射中心点火发射，在进入预定轨道后成功与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是（　　） A．火箭在加速升空的过程中处于失重状态 B．航天员在空间站所受地球的引力小于其在地面上受到的地球引力 C．空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 D．空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度 11．有、、、四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，在近地轨道上转动，是地球静止卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图所示，则卫星的线速度___________（填“>”“<”或“=”）卫星的线速度，卫星的线速度___________（填“>”“<”或“=”）c卫星的线速度。 12．宇宙速度 （1）牛顿的设想：把物体从高山上水平抛出，如果抛出速度______，物体就不会落回地面，它将绕地球运动。 （2）第一宇宙速度的推导 （a）已知地球质量m地和半径R，物体在地面附近绕地球的运动可视为______运动，______提供物体运动所需的向心力，轨道半径r近似认为等于______，由____________，可得； （b）已知地面附近的重力加速度g和地球半径R，由______ = 得：v = ； （c）三个宇宙速度及含义： 第一宇宙速度：______km/s，物体在______绕地球做匀速圆周运动的速度。 第二宇宙速度：______km/s，飞行器达到这个速度会永远离开________。 第三宇宙速度：______km/s，飞行器达到这个速度会永远离开________。 13．卫星的变轨问题 变轨过程 （1）为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上，如图所示。 （2）在A点（近地点）点火________（选填“加”或“减”）速，由于速度变________，万有引力不足以提供卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动所需的向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ。 （3）在B点（远地点）再次点火________（选填“加”或“减”）速进入圆轨道Ⅲ。 变轨过程各物理量分析 （1）两个不同轨道的“切点”处线速度v不相等，图中vⅢB____vⅡB，vⅡA____vⅠA（均选填“>”“<”或“＝”）。 （2）同一个椭圆轨道上近地点和远地点线速度大小不相等，从远地点到近地点线速度逐渐________。 （3）不同轨道上运行周期T不相等。根据开普勒第三定律＝k知，内侧轨道的周期__________外侧轨道的周期，图中TⅠ<TⅡ<TⅢ。 （4）两个不同轨道的“切点”处加速度a相同，图中aⅢB____aⅡB，aⅡA____aⅠA。 14．2024年3月20日，我国探月工程四期鹊桥二号中继星成功发射升空。当抵达距离月球表面某高度时，鹊桥二号开始进行变轨，并顺利进入捕获轨道运行，如图所示。则鹊桥二号运行时（    ） A．在捕获轨道的运动周期比冻结轨道的周期小 B．在捕获轨道近月点的速度小于远月点的速度 C．在捕获轨道运行时近月点的速度小于在冻结轨道运行时近月点的速度 D．在捕获轨道运行时近月点的加速度等于在冻结轨道运行时近月点的加速度 15．2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的火箭成功发射升空，6名中国航天员在太空顺利会师。如图是飞船发射至对接的原理图，载人飞船进入预定轨道1后，与轨道2的天宫空间站完成自主快速交会对接，以下说法正确的是（　　） A．飞船在轨道1近地点A的线速度大小等于第一宇宙速度 B．飞船从地面发射进入轨道1的速度应超过11.2km/s C．飞船先进入轨道2，再加速即可完成对接 D．天宫空间站的运行周期大于飞船在轨道1的运行周期 参考答案 1. （1）椭圆；焦点 （2）大；小 （3）三次方；二次方；相同 2. B 3. B 4. 5. 1:1 ; 4:1 6. （1）mg=G （2） m地= 7. （2） = mr 8. D 9. 10. B 11. 12. （1）足够大 （2） （a） 匀速圆周；万有引力；地球半径； = m （b） mg （c） 7.9；地球附近；11.2；地球；16.7；太阳系 13. 变轨过程 （2）加；大（3）加 变轨过程各物理量分析 （1） （2）增大（3）小于（4）= ； = 14. D 15. D 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $