2025届新高考物理热点冲刺复习万有引力定律

2025届新高考物理热点冲刺复习

万有引力定律知识回顾【课程标准】对本章的要求5．通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。6．会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。知识回顾一、开普勒定律定律内容图示或公式第一定律(轨道定律)所有行星围绕太阳运行的轨道都是_____，太阳处在____的一个焦点上第二定律(面积定律)对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的____第三定律(周期定律)所有行星的轨道半长轴的________与它公转周期的______之比都相等r3/T2＝k，k是一个与行星无关的常量v1v2

大小不同知识回顾二、万有引力定律1．内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的。两个物体间引力的方向在它们的连线上。引力的大小与它们质量的乘积成___，与它们之间距离的二次方成____。2．表达式：

G是比例系数，称为引力常量，G＝6.67×10－11N·m2/kg2。3．适用条件

(1)公式适用于____________间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。

(2)对于均匀的球体，r

是______间的距离。卫星知识回顾三、宇宙速度1．第一宇宙速度

(1)又叫环绕速度，其数值为_________km/s。

(2)是物体在__________附近绕地球做匀速圆周运动时的速度。

(3)是人造卫星的最小_____速度，也是人造卫星的最大_____速度。

(4)第一宇宙速度的计算方法2．第二宇宙速度：

使物体挣脱________引力束缚的最小发射速度，其数值为_____km/s。3．第三宇宙速度：

使物体挣脱______引力束缚的最小发射速度，其数值为_____km/s。

D考点：开普勒行星运动三定律

【大本P56例2】已知地球同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，月球绕地球一圈的时间约为27天。如图，某时刻地球、月球和同步卫星的中心在一条直线，此时月球到同步卫星的距离与地球半径之比约为()

A.28B．48C．56D．63C考点：开普勒行星运动三定律地球表面的重力1．地球表面的重力与万有引力(1)在两极处，向心力等于零，重力等于万有引力；(2)除两极外，物体的重力都比万有引力小；(3)在赤道处，两个分力刚好在一条直线上，

F＝F向＋mg万有引力重力向心力地球表面的重力加速度

推论

【大本P56例3】【2023·新课标】2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资()

A.质量比静止在地面上时小

B.所受合力比静止在地面上时小

C.所受地球引力比静止在地面上时大

D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大D考点：万有引力定律

C考点：万有引力定律

D考点：万有引力定律

宇宙速度

B考点：万有引力定律

宇宙速度

【大本P56】【跟踪训练1】(2024·广东佛山市一模)23吨的梦天实验舱与60吨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。若对接前天和核心舱组合体在距地高度380km的正圆轨道运动，运行速度略小于梦天实验舱对接前的速度，则()

A.对接时梦天舱和天和舱因冲击力而产生的加速度相同

B.对接前空间站内航天员所受地球的引力为零

C.对接后空间站绕地运行速度大于第一宇宙速度

D.若不启动发动机调整轨道，则对接后空间站的轨道将会是椭圆D飞船对接

宇宙速度

C万有引力定律【2024河北】(多选)2024年3月20日,鹊桥二号中继星成功发射升空,为嫦娥

六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通信。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道(如图),近月点

A

距月心约为2.0×103km,

远月点B距月心约为1.8×104km,CD为椭圆轨道的短轴,下列说法正确的是

(

)

A.鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h

B.鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81∶1

C.鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线

D.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/sBD开普勒三定律

宇宙速度

BC开普勒三定律

宇宙速度

D卫星运行特点【2024·江西】两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为r1、r2，则动能和周期的比值为（

）

A

BD万有引力定律

宇宙速度3．两点区别(1)天体半径和卫星的轨道半径通常把天体看成一个球体，天体的半径指的是球体的半径。

卫星的轨道半径指的是卫星围绕天体做圆周运动的圆的半径。

卫星的轨道半径大于等于天体的半径。(2)自转周期和公转周期自转周期是指天体绕自身某轴线运动一周所用的时间，

公转周期是指卫星绕中心天体做圆周运动运行一周所用的时间。

自转周期与公转周期一般不相等。【2024新课标】天文学家发现,在太阳系外的一颗红矮星有两颗行星绕其运

行,其中行星GJ1002c的轨道近似为圆,轨道半径约为日地距离的0.07倍,周期约为0.06年,则这颗红矮星的质量约为太阳质量的(

)

A.0.001倍

B.0.1倍

C.10倍

D.1000倍B开普勒三定律【2021辽宁】(多选)2021年2月,我国首个火星探测器“天问一号”实现了

对火星的环绕。若已知该探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比,则可求出火星与地球的

(

)

A.半径比

B.质量比

C.自转角速度比

D.公转轨道半径比AB万有引力定律

【大本P56例7】航天员登上某半径为R的球形未知天体，在该天体表面将一质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，上升的最大高度为h，引力常量为G。求：

(1)该未知天体表面的重力加速度大小；

(2)该未知天体的质量。万有引力定律

C万有引力定律

简谐振动有点难【2021全国乙】科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU(太阳到地球的距离为1AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为 (

)

A.4×104M

B.4×106M

C.4×108M

D.4×1010M开普勒三定律

【大本P56例8】2023年10月26日我国“神舟十七号”载人飞船发射成功，并通过一系列加速变轨后与距离地面400km的空间站交会对接。已知引力常量为G，同步卫星到地面的距离约为36000km，下列说法正确的是()

A.变轨前A是空间站，B是飞船

B.飞船的发射速度可能小于7.9km/s

C.完成对接后，飞船和空间站的运行周期大于24h

D.若已知空间站的运行周期和地球半径，则可以测量地球密度D万有引力定律

宇宙速度

变轨

D万有引力定律

A万有引力定律

【大本P56】【跟踪训练3】中国空间站天和核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动。已知其轨道距地面的高度为h，运行周期为T，地球半径为R，引力常量为G，由此可得到地球的平均密度为()C万有引力定律

【小本P430】1．(2024·云南昆明市一模)地球的公转轨道接近圆，但哈雷彗星的绕日运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是1986年。已知哈雷彗星轨道半长轴约为17.8AU(地球和太阳之间的距离为1AU)。预计哈雷彗星下次回归将在()

A.2024年

B．2049年

C.2061年

D．2081年C

CD

C

【小本P430】4．2023年10月26日，神舟十七号载人飞船的三名航天员成功入驻中国空间站，与神舟十六号航天员乘组聚首，浩瀚宇宙再现中国人太空“会师”的经典场面。空间站绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面高度约为400km，同步卫星的轨道距离地面约为36000km。下列说法正确的是()

A.空间站的线速度小于同步卫星的线速度

B.完成对接后中国空间站的质量增大，但运行速度大小不变

C.空间站内的航天员处于平衡状态

D.神舟十七号载人飞船的发射速度小于7.9km/sB

【小本P430】5．2023年10月26日，神舟十七号与空间站完成交会对接。航天员能在飞船内处于漂浮状态，关于这种状态，下列说法正确的是()

A.航天员所受的合力为零

B.航天员远离地球，不受到地球的引力

C.飞船对航天员的支持力大于航天员对飞船的压力

D.航天员受到的地球的万有引力提供其随飞船运动所需的向心力D

【小本P430】6.(2024·广东深圳市第二次调研)二十四节气是中华民族的文化遗产。地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，所处四个位置分别对应北半球的四个节气，如图所示。下列关于地球绕太阳公转的说法正确的是()

A.冬至时线速度最大

B.夏至和冬至时的角速度相同

C.夏至时向心加速度最大

D.可根据地球的公转周期求出地球的质量A

AC

【小本P430】8．天文学上常利用环绕星的运动了解中心星的一些特点，随着梦天实验舱的发射成功，我国的空间站已搭建完成。若知道我国空间站距地面的高度为h，每经过T时间绕地球转一圈，地球半径为R，引力常量为G，则可求出地球的密度ρ为()B

A

【小本P430】10.2023年4月11日至12日，“夸父一号”卫星观测数据向国内外试开放，这有助于国内外太阳物理学家广泛使用“夸父一号”卫星观测数据开展太阳物理前沿研究。如图所示，该卫星是我国2022年10月发射升空的，它绕地球的运动可看成匀速圆周运动，距离地球表面约720km，运行周期约为99min，下列说法正确的是()

A.“夸父一号”有可能静止在汕头市的正上方

B.若已知引力常量，利用题中数据可以估算出太阳的质量

C.“夸父一号”的发射速度大于第二宇宙速度

D.“夸父一号”的角速度大于地球自转的角速度D【小本P430】11．有关中国载人航天工程30年建设发展的风雨征程，下列说法正确的是()

A.神舟十七号的发射速度小于7.9km/s

B.距地球表面390km的“天宫”空间站的线速度大于赤道上物体随地球自转的线速度

C.在太空授课时，王亚平可以通过单摆测定重力加速度

D.为完成对接任务，神舟十七号应先到达空间站所在的轨道，再进行加速B

2024广东各地模拟试题

【2024佛山一模】中国空间站正常绕地球运行的轨道可视为圆轨道,轨道平面与赤道平面夹角为42°,轨道离地高约400km,每天绕地球约转15.4圈,绕行方向自西向东。地球半径约为6400km,下列相关说法正确的是

(

)

A.空间站绕地运行的速度比月球绕地运行的速度小

B.空间站绕地运行的角速度比地面上物体随地球自转的角速度小

C.空间站中航天员所受的重力小于其在地面所受重力的十分之一

D.空间站绕地运行轨道的圆心与地球球心重合D万有引力定律【2024茂名一模】科幻电影《流浪地球》中,有地球利用木星来加速的片段。如图所示为地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道运动的情境,其中轨道上的P点距木星最近(距木星的高度可忽略不计),下列说法正确的是

(

)

A.地球靠近木星的过程中动能增大

B.地球远离木星的过程中机械能减小

C.地球远离木星的过程中加速度不变

D.地球在P点的速度等于木星第一宇宙速度A万有引力定律

做功

能量

宇宙速度【2024梅州一模】(多选)2023年10月26日神舟十七号载人飞船将三名航天员汤洪波、唐胜杰、江新林送上太空,他们到达“中国空间站”后,领略了24小时内看到16次日出日落的奇妙景象,若已知地球半径和地球表面的重力加速度,则可以估算

(

)

A.“中国空间站”的质量

B.“中国空间站”的运行周期

C.“中国空间站”的离地高度

D.“中国空间站”受到的万有引力大小BC万有引力定律【2024深圳一模】2022年10月9日,我国成功