2026届新高考物理冲刺复习万有引力与航天

2026届新高考物理冲刺复习

万有引力与航天一、考情回顾与2025年考向预测三年考情分析2025考向预测宇宙航行2023年T12

万有引力与航天是高考的必考考点之一，多数题目会涉及万有引力提供向心力的分析，近三年以解决实际问题、尤其航空航天前沿科技为背景的综合应用考察为主。

未来的命题趋势变化不会很大，仍会以万有引力应用为核心考点，更注重联系生产生活实际，让考题更具应用性和创新性。万有引力综合应用2024年T192023年T202022年T19【题型特点】

近三年北京高考真题以计算题为主，一般为实际现象为背景，以万有引力应用、宇宙航行特点、功能关系的综合考察；模拟卷题目选择、计算考察均有较高频次。这是北京高考试题的一个很大的变化【问题核心】一、万有引力定律1．一般不考虑自转影响，按照万有引力等于重力分析；2．考虑自转时，万有引力为重力和向心力的矢量和；越靠近两极，向心力越小，g值越大。由于物体随地球自转所需的向心力较小，常认为万有引力近似等于重力；3．不规则形状物体之间万有引力可以利用割补法分析。二、天体质量和密度计算

1．利用天体表面重力加速度——黄金代换2．利用运行天体——只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估算出中心天体的密度三、卫星运行1．利用万有引力等于向心力分析：①注意轨道半径、轨道高度、星球半径的区别②同一中心天体的不同卫星，轨道半径r越大，v、ω、a越小，T越大，即越高越慢。2．卫星环绕（1）极地卫星——每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖。（2）同步卫星——赤道平面，五个一定“h（r）、a、v、ω、T”（3）三宇宙速度——向心力、机械能守恒

3．卫星变轨（1）低轨变高轨：点火加速、离心运动、机械能不守恒（2）圆轨道卫星参数：高轨低速大周期、大机大势小动能（3）椭圆轨道：开普勒定律、机械能守恒四、双星、三星模型

二、经典例题剖析【考向一：万有引力定律的理解和应用】

【考向二：卫星运行参量的比较】

例5、地球同步卫星位于地面上方高度约36000km处，周期与地球自转周期相同，其运动可视为绕地球做匀速圆周运动。其中一种轨道平面与赤道平面成0度角，运动方向与地球自转方向相同，因其相对地面静止，也称静止卫星。下列说法正确的是（）A．与静止于赤道上的物体相比，静止卫星向心加速度更小B．与近地轨道卫星相比，静止卫星的线速度更小C．静止卫星内的物体处于平衡状态D．所有静止卫星的线速度均相同

【考向三：变轨问题】例6、如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次变轨，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1，2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。当卫星分别在1、2、3轨道上运行时，下列说法正确的是（）A．卫星在轨道2上经过Q点的速度小于在轨道1上经过Q点的速度B．卫星在轨道2上经过Q点的机械能等于在轨道2上经过P点的机械能C．卫星在轨道2上经过P点的机械能等于在轨道3上经过P点的机械能D．卫星在轨道2上经过P点的加速度小于在轨道3上经过P点的加速度

例7、地球同步卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R，同步卫星轨道半径为r，设卫星质量保持不变，下列说法中不正确的是（）

【考向四：三宇宙速度】例8、我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（）A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

例9、2023年，我国首颗超低轨道实验卫星“乾坤一号”发射成功。“乾坤一号”是一颗绕地球做圆周运动的近地卫星。关于它的运动，下列说法正确的是（）A．角速度大于地球自转的角速度B．线速度大于地球的第一宇宙速度C．线速