备战届高考物理一轮复习揭秘系列讲义：揭秘11万有引力与航天（人教版）高频考点：航天器发射和返回、地球同步卫星、宇宙探测动态发布：四川理综卷第19题、全国理综2第21题、全国理综卷第19题、江苏物理第6题、安徽理综第17题、福建理综第14题、浙江理综卷第20题、浙江理综卷第19题、天津理综卷第8题、福建理综物理第13题命题规律：万有引力与航天与现代航天技术联系密切，是高考考查的重点，高考命题常以新情境来考查，而且经常与其他知识综合出题，难度中等。命题分析考查方式一航天器的发射和返回【命题分析】航天器向前喷气减速后返回。高考对航天器发射和返回的考查的知识点主要有超重和失重、牛顿运动定律、功能关系等。例1.（四川理综卷第19“”题）如图是神舟系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】：火箭开始喷气瞬间返回舱受到向上的反冲力，伞绳对返回舱的拉力变小，选项A正确；返回舱在喷气过程中减速的主要原因是返回舱受到的气体的反作用力，选项B错误；返回舱在喷气过程中做减速直线运动，加速度向上，所受合外力一定做负功，一定处于超重状态，选项CD错误。【答案】：A【点评】此题考查牛顿运动定律及其相关知识。考查方式二地球同步卫星【命题分析】卫星绕地球的运动，万有引力提供向心力。卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道平面一定过地心，轨道半径等于卫星与地心的距离。地球同步卫星的轨道一定与赤道共面，其周期等于地球自转周期。卫星问题是高考热点，解决卫星问题的方法是，根据题述条件及物理情景，应用相关规律列出相应方程联立解得。高考对地球同步卫星的考查难度中等。例2．（全国理综2第21题）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A．6小时B.12小时C.24小时D.36小时【解析】设地球半径为R1，某行星的半径为R2，则地球的同步卫星的周期为T1=24小时，考查方式三、宇宙探测【命题分析】航天飞机、宇宙飞船等在轨道上正常运行类似于卫星，可仿照卫星问题的处理方法，利用万有引力等于向心力列出相关方程解答。航天飞机、宇宙飞船等变轨时通过同一点所受万有引力相同，其加速度相同。航天飞机、宇宙飞船等从轨道半径较小的圆轨道通过加速变轨到椭圆轨道，机械能增大；在远地点加速变轨到半径较大的圆轨道，机械能增大。航天飞机、宇宙飞船等在椭圆轨道上运行，机械能守恒；在近地点势能最小，动能最大；在远地点势能最大，动能最小。高考对宇宙探测的考查一般以最新材料命题，难度中等。例3.（全国理综卷第19题）“”“我国嫦娥一号探月卫星发射后，先在24”小时轨道上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)“；然后，经过两次变轨依次到达48”“小时轨道和72小”时轨道；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大【解析】：变轨后轨道半径增大，速度减小，卫星动能减小，引力势能增大，选项D正确。【答案】：D【点评】此题考查卫星在正常运动过程中机械能守恒。例4．（江苏物理第6题）年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A．在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B．在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C．在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D．在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【解析】航天飞机在椭圆轨道Ⅱ上运行，机械能守恒；在近地点B势能最小，动能最大...
