高考二轮万有引力和航天共33页

2014年高考二轮复习万有引力定律与航天1．2012年10月25日，我国将第十六颗北斗卫星“北斗-6G ”送入太空，并定点于地球静止轨道东经110.5°。

由此，具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。

其定位精度优于20m ，授时精度优于100ns 。

关于这颗“北斗-G6”卫星以下说法中正确的有 ( )A ．这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B ．通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C ．这颗卫星的线速度大小比离地350公里高的天宫一号空间站线速度要大D ．这颗卫星的周期一定等于地球自转周期 答案：D解析：定点于地球静止轨道的第十六颗北斗卫星“北斗- G6”是同步卫星，卫星轨道平面在赤道平面，卫星的周期一定等于地球自转周期，选项A 错误D 正确；不能通过地面控制将这颗卫星定点于杭州正上方，选项B 错误；这颗卫星的线速度大小比离地350公里高的天宫一号空间站线速度要小，选项C 错误。

2.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q 点，轨道2和3相切于P 点，设卫星在1轨道和3轨道正常运行的速度和加速度分别为v 1、v 3和a 1、a 3，在2轨道经过P 点时的速度和加速度为v 2和a 2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T 1 、T 2 、T 3，以下说法正确的是 A ．v 1> v 2 > v 3 B ．v 1 > v 3> v 2 C ．a 1 > a 2 > a 3D ．T 1 < T 2 < T 3【命题意图】此题考查卫星、开普勒定律及其相关知识 答案：BD解析：卫星在1轨道运行速度大于卫星在3轨道运行速度，在2轨道经过P 点时的速度v 2 小于v 3，选项A 错误B 正确；卫星在1轨道和3轨道正常运行加速度a 1 > a 3，在2轨道经过P 点时的加速度a 2 =a 3，选项C 错误。

权掇市安稳阳光实验学校专题一 力和运动第4讲 圆周运动 万有引力与航天体系构建考向分析圆周运动相关知识是历年高考热点中的热点，它没有缺席过任何一年的高考，考试题型既有选择题，也有计算题，也可以在实验题中出现。

内容有圆周运动各个基本量的关系考查，有向心力定律F ＝m v 2r＝mω2r 的直接应用，有圆周运动拱桥、凹桥、轨道内壁、双层轨道的最高点和最低点向心力定律的基本模型考查，有天体的圆周运动，很多时候作为压轴题，将有形和无形的轨道置于重力场、电场、磁场组成的组合场、复合场中，来考查带电体的圆周运动。

热点例析热点一 天体的圆周运动【例1】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 ．231N N +⎛⎫⎪⎝⎭B ．231N N ⎛⎫⎪-⎝⎭C ．321N N +⎛⎫⎪⎝⎭D ．321N N ⎛⎫⎪-⎝⎭举一反三1（2012·安庆高三模拟考试）宇航局在12月5日宣布，他们在太阳系外发现了一颗类似地球的、可适合人类居住的行星——“开普勒－22b”，该行星环绕一颗类似于太阳的恒星运动的周期为290天，它距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍。

已知万有引力常量和地球表面的重力加速度，假定该行星环绕这颗类似于太阳的恒星运动的轨迹为圆轨道，根据以上信息，下列推理中正确的是（ ）。

A ．若已知该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力B ．若已知该行星的轨道半径，可求出该类似于太阳的恒星的密度C ．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度D ．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径 热点二 竖直平面内的圆周运动 1．常用的规律方法（1）机械能守恒定律：通常用来解决只有重力（或弹力）做功情况下的竖直平面内圆周运动的问题。

（2）动能定理：可以用来解决有摩擦力做功、变力做功等情况下，物体在竖直面内圆周运动的速度、下落的高度等问题。

高考物理二轮复习专题内容04万有引力与航天§知识网络§万有引力定律在天体运动中的应用1．两条基本思路(1)天体附近：GMmR2＝mg。

(2)环绕卫星GMmr2＝⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧mv2r→v＝GMr→v∝1rmω2r→ω＝GMr3→ω∝1r3m4π2T2r→T＝4π2r3GM→T∝r3ma→a＝GMr2→a∝1r2当r＝R地时⎩⎨⎧v＝7.9 km/s为第一宇宙速度ω为最大环绕角速度T为最小周期a为最大加速度g表(3)近地卫星【答案】B【解析】行星绕恒星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由GMmr2＝mr(2πT)2，得M＝4π2r3GT2，则该中心恒星的质量与太阳的质量之比MM日＝r3r3日·T2日T2＝(120)3×365242＝1.04，B项正确。

3.相关类型题目如图所示，“嫦娥三号”的环月轨道可近似看成是圆轨道，观察“嫦娥三号”在环月轨道上的运动，发现每经过时间t通过的弧长为l，该弧长对应的圆心角为θ弧度。

已知万有引力常量为G，则月球的质量是()A.l2Gθ3t B.θ3Gl2tC.l3Gθt2 D.t2Gθl3【答案】C【解析】嫦娥三号的线速度v＝lt，角速度ω＝θt，则嫦娥三号的轨道半径r＝vω＝lθ。

由牛顿第二定律得：GMmr2＝mv2r，得M＝v2rG＝l2t2lθG＝l3Gt2θ，故C选项正确。

美国航天局与欧洲航天局合作，发射的火星探测器已经成功登录火星。

荷兰企业家巴斯兰斯多普发起的“火星一号”计划打算将总共24人送上火星，创建一块长期殖民地。

若已知万有引力常量G，那么在下列给出的各种情景中，能根据测量的数据求出火星密度的是() A．在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出落下的高度H和时间tB．火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动，测出运行周期TC ．火星探测器在高空绕火星做匀速圆周运动，测出距火星表面的高度H 和运行周期TD ．观察火星绕太阳的匀速圆周运动，测出火星的直径D 和运行周期T 【答案】 B【解析】 由GMm R 2＝mg ，ρ＝M 43πR 3得：ρ＝3g 4πGR 。