备考2025届高考物理一轮复习强化训练第五章万有引力与宇宙航行第2讲宇宙航行热点5宇宙航行+航天科技成果

热点5宇宙航行＋航天科技成果宇宙速度、同步卫星的理解及宇宙航行等问题，是历年高考必考内容之一.试题紧密联系当前航天科学技术实际，考查角度灵敏多样，试题涉及卫星运行参量的比较、宇宙速度和同步卫星的理解、宇宙飞船的变轨、对接及着陆等学问，多以选择题出现，难度中等.1.[太空授课]2024年9月21日15时45分“天宫课堂”第四课开讲，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面对全国青少年进行太空科普授课.已知朱杨柱的质量为m，地球半径为R，空间站的轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，若将空间站绕地球的运动近似看成匀速圆周运动，则朱杨柱（B）A.处于完全失重状态，不再受到地球的引力B.受到地球的引力大小为mgC.绕地球运动的线速度大于地球的第一宇宙速度D.可以圆满完成小球在水中所受浮力大小的测定试验解析朱杨柱在空间站内虽然处于完全失重状态，但照旧受到地球的引力，A错误；朱杨柱在地球表面旁边时，有GMmR2＝mg，朱杨柱在空间站内时，有F引＝GMmr2，联立解得F引＝mgR2r2，B正确；由于没有脱离地球引力束缚，所以绕地球运动的线速度小于地球的第一宇宙速度，C2.[天和核心舱/2024湖南/多选]2024年4月29日，中国空间站天和核心舱放射升空，精确进入预定轨道.依据任务支配，后续将放射问天试验舱和梦天试验舱，支配2024年完成空间站在轨建立.核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116，下列说法正确的是（ACA.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的（1617）2B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于24hD.后续加挂试验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小解析核心舱在地面处到地心的距离r1＝R，在轨道处到地心的距离r2＝R＋116R＝1716R，依据万有引力定律有F＝GMmr2，则在轨道处受到的万有引力大小与在地面时受到的万有引力大小之比为F2F1＝r12r22＝(1617)2，A正确；由GMmr2＝mv2r得v＝GMr，核心舱做圆周运动的轨道半径大于地球半径，因此其在轨道上飞行的速度小于地球的第一宇宙速度，即小于7.9km/s，B错误；由于GMmr2＝m4π2T3.[太阳探测卫星/2024北京]2024年10月9日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”胜利放射，实现了对太阳探测的跨越式突破.“夸父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720km，运行一圈所用时间约为100分钟.如图所示，为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，须要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向，使太阳光能照耀到“夸父一号”.下列说法正确的是（A）A.“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为1°B.“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于7.9km/sC.“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.由题干信息，依据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离解析“夸父一号”的运行轨道平面始终与太阳保持固定的取向，由几何关系可知，其转动的角度与地球绕太阳公转的角度一样，地球绕行太阳一周转动360°，运行周期约为365天，则“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动角度约为1°，A对；“夸父一号”绕地球做圆周运动时，万有引力供应向心力，即GMmr2＝mv2r，可知v＝GMr，地球的第一宇宙速度为卫星轨道半径等于地球半径R时的速度，而“夸父一号”的运行轨道半径r大于R，则其运行速度小于7.9km/s，B错；地球表面的重力加速度满意GMmR2＝mg，解得g＝GMR2，“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度满意GMmr2＝ma，解得a＝4.[嫦娥探月工程]嫦娥五号返回器从月球归来初入大气层时的速度可以接近其次宇宙速度，为避开高速带来的高温过载风险，接受了“半弹道跳动式返回”减速技术.如图所示，返回器从a点第一次进入大气层，调整返回器姿态，使其经b点上升，再从c点“跳”出大气层，在太空中潇洒地打个“水漂”，上升到距地面高度为h的d点后，再次从e点进入大气层返回地球.假设返回器从c点到e点的过程为无动力飞行.已知地球表面重力加速度为g，地球的半径为R，引力常量为G.结合以上信息，下列说法正确的是（C）A.从a点到c点的过程中，返回器机械能守恒B.在d点，返回器的速度大于第一宇宙速度C.在d点，返回器的加速度大小为gD.在e点返回器处于超重状态解析嫦娥五号返回器从a点到c点的过程中，空气阻力做功，机械能不守恒，A错误；