高考物理二轮专题四万有引力与航天

第一部分专题四导练感悟高考热点透析高考考点一考点二考点三冲刺直击高考1．(2012·北京高考)关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是(

)A．分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具

有相同的周期B．沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具

有相同的速率C．在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半

径有可能不同D．沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平

面一定会重合BB3．(2012·海南高考)地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量

M、地球自转周期T与引力常量G表示为r＝________。由以上高考试题可以看出，本专题的高频考点主要集中在万有引力定律的应用、行星、卫星的运行规律、天体质量的估算等方面，难度适中。本专题在高考中还常考查到变轨问题、双星问题等，复习时注意抓住两条主线：一是万有引力等于向心力，二是重力等于向心力。1．必须精通的几种方法。(1)天体质量和密度的估算方法。(2)“变轨问题”的处理方法。(3)“双星问题”的处理方法。(4)第一宇宙速度的计算方法。2．必须明确的易错易混点。(1)任何物体间都存在万有引力，但万有引力定律并不适用于任何物体之间。[答案]

A1．“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中，发现A、B两颗均匀球形天体，两天体各有一颗靠近其表面飞行的卫星，测得两颗卫星的周期相等，以下判断正确的是(

)A．天体A、B的质量一定不相等B．两颗卫星的线速度一定相等C．天体A、B表面的重力加速度之比等于它们的半径之比D．天体A、B的密度一定相等CD[例2]

(2012·天津高考)一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的(

)A．向心加速度大小之比为4∶1B．角速度大小之比为2∶1C．周期之比为1∶8D．轨道半径之比为1∶2[答案]

CB[例3]

1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道如图4－1所示，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则(

)A．卫星在M点的势能大于N点的势能

B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度图4－1C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s[解析]

卫星在M点受到的万有引力大于N点受到的万有引力，所以卫星在M点的加速度大于N点的加速度，C正确；卫星离地面越高，线速度越小，角速度越小，重力势能越大，所以A错误，B正确；卫星的第一宇宙速度是7.9km/s，是最大的环绕速度，所以D错误。[答案]

BC3．如图4－2所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，人造卫星在轨道1上的速度为v1在轨道2上a点的速度为v2a，在轨道2上b点的速度为v2b，在轨道3上的速度为v3，则各速度的大小关系是(

)图4－2A．v1>v2a>v2b>v3B．v1<v2a<v2b<v3C