2026届高考物理二轮复习课件：专题一+第4讲+万有引力定律及其应用

第四讲万有引力定律及其应用专题一2026内容索引010203体系构建•真题感悟高频考点•探究突破专项模块•素养培优体系构建•真题感悟【知识网络构建】

【高考真题再练】

1.(2024广西卷)潮汐现象出现的原因之一是在地球的不同位置海水受到月球的引力不相同。图中a、b和c处单位质量的海水受月球引力大小在(

)A.a处最大 B.b处最大C.c处最大 D.a、c处相等,b处最小A

D

C

A

5.(2025湖北卷)甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动,甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用,下列说法正确的是(

)A.甲运动的周期比乙的小B.甲运动的线速度比乙的小C.甲运动的角速度比乙的小D.甲运动的向心加速度比乙的小A

B

高频考点•探究突破考点一万有引力定律及开普勒定律的应用【命题点点拨】

命题点解答指引1.万有引力定律及开普勒行星运动定律的应用2.天体质量(密度)的计算

[典例1](命题点2)在星球A上将一小物块P竖直向上抛出,P的v2-x的关系如图中实线所示;在另一星球B上将另一小物块Q竖直向上抛出,Q的v2-x关系如图中虚线所示。已知星球A、B的半径相等,若两星球均为质量均匀分布的球体,两星球上均没有空气,不考虑两星球的自转,则下列说法正确的是(

)B【审题指导】【对点训练】1.(2024海南卷)(命题点2)嫦娥六号进入环月圆轨道,周期为T,轨道高度与月球半径之比为k,引力常量为G,则月球的平均密度为(

)D

2.(2024广西模拟)(命题点1)我国酒泉卫星发射中心在2022年将“夸父一号”卫星送入半径为r1的晨昏轨道;2023年又将“星池一号A星”送入半径为r2的晨昏轨道(r1>r2),“夸父一号”与“星池一号A星”在绕地球运行中,周期之比为(

)C

A

温馨提示

在同一绕转系统中,两颗环绕天体的轨道都是椭圆或都是圆,或者一个椭圆一个圆,开普勒第三定律都适用。考点二天体运行规律【命题点点拨】

命题点解答指引1.天体运行参数根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列式求解,注意区分中心天体和环绕天体、天体半径和轨道半径以及自转周期和公转周期2.卫星的变轨与对接根据万有引力和向心力的关系分析变轨情况【方法规律归纳】1.近地卫星、同步卫星、高空卫星,用天体轨道与运动规律的分析比较项目赤道上随地球自转的物体(r1、ω1、v1、a1)近地卫星(r2、ω2、v2、a2)同步卫星(r3、ω3、v3、a3)高空卫星(r4、ω4、v4、a4)向心力来源万有引力的一个分力万有引力万有引力万有引力轨道半径r4>r3>r2>r1角速度ω2>ω1=ω3>ω4线速度v2>v3>v1>v4向心加速度a2>a3>a1>a4

3.变轨问题如图各点参数的关系:(1)线速度大小关系:v2Q>v1>v3>v2P。(2)角速度大小关系:v2Q>v1Q>v3P>v2P。(3)向心加速度大小关系:a2Q=a1>a3=a2P。(4)周期关系:T1<T2<T3。(5)能量关系:E1<E2<E3。[典例2](2024广西南宁三中二模)(命题点2)2024年1月17日,天舟七号货运飞船发射升空,顺利进入近地点200km、远地点363km的近地轨道(LEO)。如图所示,飞船在LEO轨道M点喷火加速后顺利进入转移轨道,经转移轨道与位于离地高度400km的正圆轨道上运行的中国空间站完成对接,整个过程历时约3小时,飞船喷火前后可认为质量不变。下列说法正确的是(

)A.天舟七号的发射速度大于7.9km/sB.天舟七号在LEO轨道的运行周期大于空间站的运行周期C.天舟七号在LEO轨道运行的机械能大于在转移轨道运行的机械能D.天舟七号在转移轨道经过N点时的加速度小于空间站经过N点时的加速度A解析

7.9

km/s是环绕地球运动的最小发射速度,天舟七号绕地球运动,所以发射速度需大于7.9

km/s,故A正确;天舟七号在LEO轨道上的半径小于空间站上运行的半径,根据开普勒第三定律

=k可知,天舟七号在LEO轨道上的周期小于在空间站运行轨道的周期,故B错误;天舟七号从LEO轨道向转移轨道变轨时是从小轨道变成大轨道,根据变轨的原理可知,天舟七号从LEO轨道向转移轨道变轨时需要做加速运动,所以天舟七号在LEO轨道运行的机械能小于在转移轨道运行的机械能,故C错误;根据万有引力提供向心力有

,同一点半径相同,所以天舟七号在转移轨道经过N点时的加速度等于空间站经过N点时的加速度,故D错误。思维点拨

根据发射范围,确定发射速度的大小;根据开普勒第三定律比较周期的大小;根据变轨的原理分析;根据同一点,利用牛顿第二定律分析加速度的大小关系。【对点训练】4.(多选)(2024福建卷)(命题点1)据报道,我国已发射的“巡天号”望远镜运行在离地面约400km的轨道上,其视场比“哈勃”望远镜的更大。已知“哈勃”运行在离地面约550km的轨道上,若两望远镜绕地球近似做匀速圆周运动,则“巡天号”(

)A.角速度大小比“哈勃”的小B.线速度大小比“哈勃”的小C.运行周期比“哈勃”的小D.向心加速度大小比“哈勃”的大CD

5.(多选)(2024广西南宁期末)(命题点2)2024年5月3日,“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。“嫦娥六号”从地球飞往月球,采用霍曼转移轨道,这是一种较节能的轨道转移方式。下图为“嫦娥六号”飞往月球的简化示意图,轨道Ⅰ为绕地球的近地轨道,轨道Ⅱ为霍曼转移轨道,是一条椭圆轨道,其中P点为轨道Ⅱ的近地点,Q点为轨道Ⅱ的远地点,轨道Ⅲ为月球公转轨道。下列说法正确的是(

)A.“嫦娥六号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,需要在P点加速B.“嫦娥六号”在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅱ的周期C.“嫦娥六号”在轨道Ⅱ运动时,P点处的机械能大于Q点处的机械能D.“嫦娥六号”在轨道Ⅱ经过Q点的速度大于经过P点的速度AB解析

“嫦娥六号”从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ,需要在P点加速,A正确。根据开普勒第三定律,半长轴越大,公转周期越大,所以,“嫦娥六号”在轨道Ⅰ的周期小于在轨道Ⅱ的周期,B正确。“嫦娥六号”在轨道Ⅱ运动时,机械能守恒,P点处的机械能等于Q点处的机械能,C错误。根据开普勒第二定律,“嫦娥六号”在轨道Ⅱ经过Q点的速度小于经过P点的速度,D错误。6.(2024广西桂林模拟)(命题点1)如图所示,a为地球赤道上的物体,b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星,c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法正确的是(

)A.a、b、c三物体,都仅由万有引力提供向心力B.周期关系为Ta=Tc>TbC.线速度的大小关系为va<vb<vcD.向心加速度的大小关系为ab>aa>acB

专项模块•素养培优天体运动中的追及相遇问题

【典例分析】[典例](多选)如图所示,在万有引力作用下,a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动,已知轨道半径之比为ra∶rb=1∶4,则下列说法正确的有