第04講 萬有引力定律及其應(yīng)用（課件）-2024年高考物理二輪復習講練測（新教材新高考）

專題04

萬有引力定律及其應(yīng)用2024年·高考二輪復習·講練測2024/XX/XX教師：XXX01考情分析目錄CONTENTS02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點一開普勒行星運動定律萬有引力定律的理解真題研析·核心提煉·題型特訓考點二萬有引力定律綜合應(yīng)用天體質(zhì)量和密度真題研析·核心提煉·題型特訓考點三宇宙速度天體、衛(wèi)星運行參數(shù)及規(guī)律同步衛(wèi)星真題研析·核心提煉·題型特訓考點四衛(wèi)星變軌、對接、追及相遇問題雙星問題真題研析·核心提煉·題型特訓01考情分析PARTONE稿定PPT02考情分析考點要求考題統(tǒng)計開普勒行星運動定律萬有引力定律的理解2023?山東?統(tǒng)考高考真題、2022?全國?統(tǒng)考高考真題、2022?北京?高考真題、2021?山東?高考真題、2021?全國?高考真題、2021?福建?統(tǒng)考高考真題萬有引力定律綜合應(yīng)用天體質(zhì)量和密度2023?山西?統(tǒng)考高考真題、2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題、2023?北京?統(tǒng)考高考真題2022?重慶?高考真題、2022?浙江?統(tǒng)考高考真題、2021?重慶?高考真題、2021?全國?高考真題、2021?廣東?高考真題稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你02考情分析考點要求考題統(tǒng)計宇宙速度天體、衛(wèi)星運行參數(shù)及規(guī)律同步衛(wèi)星2023?重慶?統(tǒng)考高考真題、2023?浙江?統(tǒng)考高考真題、2023?天津?統(tǒng)考高考真題、2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題、023?湖南?統(tǒng)考高考真題、2022?天津?高考真題、2022?山東?統(tǒng)考高考真題、2022?遼寧?高考真題、2022?湖北?統(tǒng)考高考真題、2022?河北?統(tǒng)考高考真題、2022?廣東?高考真題、2021?浙江?統(tǒng)考高考真題、2021?遼寧?統(tǒng)考高考真題、2021?江蘇?高考真題、2021?湖南?高考真題、2021?河北?高考真題、2021?海南?高考真題衛(wèi)星變軌、對接、追及相遇問題雙星問題2023?浙江?高考真題、2023?湖北?統(tǒng)考高考真題、2023?海南?統(tǒng)考高考真題、2023?廣東?統(tǒng)考高考真題、2023?福建?統(tǒng)考高考真題、2023?北京?統(tǒng)考高考真題、2022?浙江?統(tǒng)考高考真題、2022?湖南?統(tǒng)考高考真題、2021?天津?高考真題、2021?湖北?統(tǒng)考高考真題、2021?北京?高考真題稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你02考情分析考情分析命題規(guī)律及方法指導1.命題重點考查平拋運動、圓周運動等運動特點和動力學規(guī)律2.常用方法：構(gòu)建模型、分析和推理，兩個模型（天上模型：萬有引力提供向心力規(guī)律來分析天體運動問題；地上模型：萬有引力等于重力（忽略自轉(zhuǎn)）），比例法分析問題.3.?？碱}型：選擇題，計算題．命題預測本專題屬于熱點內(nèi)容；高考命題主要以選擇題的形式出現(xiàn)（北京卷中會以計算題的形式出現(xiàn)），多以航天技術(shù)為背景，因此要多關(guān)注我國航空航天技術(shù)發(fā)展的最新成果,。02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建PARTTWO網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點一開普勒行星運動定律萬有引力定律的理解1.開普勒行星運動定律的深入理解2.萬有引力定律的深入理解3.萬有引力與重力的關(guān)系稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例1

(2021?全國?高考真題)2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進入運行周期約為1.8×105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8×105m。已知火星半徑約為3.4×106m，火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2，則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠距離約為（）A．6×105m B．6×106m C．6×107m D．6×108mC【考向】開普勒第三定律真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例2

(2023?山東?統(tǒng)考高考真題)牛頓認為物體落地是由于地球?qū)ξ矬w的吸引，這種吸引力可能與天體間（如地球與月球）的引力具有相同的性質(zhì)、且都滿足。已知地月之間的距離r大約是地球半徑的60倍，地球表面的重力加速度為g，根據(jù)牛頓的猜想，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為（）A． B． C． D．C【考向】萬有引力定律的理解真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例3

(2021?山東?高考真題)從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國星際探測事業(yè)實現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會經(jīng)歷一個由著陸平臺支撐的懸停過程。懸停時，“祝融”與“玉兔”所受陸平臺的作用力大小之比為（）A．9∶1 B．9∶2 C．36∶1 D．72∶1B【考向】萬有引力定律的簡單應(yīng)用真題研析·規(guī)律探尋解析核心提煉·考向探究1）由開普勒第二定律可得，解得，即行星在兩個位置的速度之比與到太陽的距離成反比，近日點速度最大，遠日點速度最小．2）當比較一個行星在橢圓軌道不同位置的速度大小時，選用開普勒第二定律；當比較或計算兩個行星的周期問題時，選用開普勒第三定律．開普勒行星運動定律的深入理解核心提煉·考向探究1）兩物體相互作用的萬有引力是一對作用力和反作用力2）推論①推論1：在勻質(zhì)球殼的空腔內(nèi)任意位置處，質(zhì)點受到球殼的各部分萬有引力的合力為零，即∑F引＝0.②推論2：在勻質(zhì)球體內(nèi)部距離球心r處的質(zhì)點(m)受到的萬有引力等于球體內(nèi)半徑為r的同心球體(M′)對它的萬有引力，即.萬有引力定律的深入理解核心提煉·考向探究1）地球?qū)ξ矬w的萬有引力F表現(xiàn)為兩個效果:一是重力mg,二是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力F向,③一般位置:.①在赤道上:.②在兩極上:. 式中r為物體到地球轉(zhuǎn)軸的距離。越靠近南、北兩極，向心力越小，g值越大，由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力較小，常認為萬有引力近似等于重力，即.2）星球上空的重力加速度g′星球上空距離星體中心r＝R＋h處的重力加速度為g′，，得.所以，式中g(shù)為地球表面附近重力加速度.萬有引力與重力的關(guān)系稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你題型特訓·命題預測1.（2023?海南省直轄縣級單位?文昌中學?？寄M預測）2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進入運行周期約為的橢圓形停泊軌道。根據(jù)開普勒行星運動定律，下列說法正確的是（）A．太陽位于火星運行軌道的中心B．火星繞太陽運行速度的大小始終相等C．相同時間內(nèi)，火星與太陽中心的連線掃過的面積相等D．火星軌道半長軸的二次方與其公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值是定值C稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你題型特訓·命題預測A．由開普勒第一定律（軌道定律）可知，太陽位于火星運行橢圓軌道的一個焦點上，故A錯誤；B．火星繞太陽運行的軌道是橢圓，運行速度的大小是變化的，故B錯誤；C．由開普勒第二定律（面積定律）可知，火星與太陽中心連線在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等，故C正確；D．根據(jù)開普勒第三定律（周期定律）可知，火星軌道的半長軸的三次方與它公轉(zhuǎn)周期的平方的比值是一個常數(shù)，故D錯誤。故選C。解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你題型特訓·命題預測2.

(2023?湖南?統(tǒng)考模擬預測)2023年7月10日，經(jīng)國際天文學聯(lián)合會小行星命名委員會批準，中國科學院紫金山天文臺發(fā)現(xiàn)的、國際編號為381323號的小行星被命名為“樊錦詩星”。如圖所示，“樊錦詩星”繞日運行的橢圓軌道面與地球圓軌道面間的夾角為20.11度，軌道半長軸為3.18天文單位（日地距離為1天文單位），遠日點到太陽中心距離為4.86天文單位。若只考慮太陽對行星的引力，下列說法正確的是（）A．“樊錦詩星”繞太陽一圈大約需要2.15年B．“樊錦詩星”在遠日點的速度大于地球的公轉(zhuǎn)速度C．“樊錦詩星”在遠日點的加速度與地球的加速度大小之比為D．“樊錦詩星”在遠、近日點的速度大小之比為C題型特訓·命題預測解析題型特訓·命題預測解析考點二萬有引力定律綜合應(yīng)用天體質(zhì)量和密度1.萬有引力定律的應(yīng)用2.天體質(zhì)量及密度的計算3.星球“瓦解”問題及黑洞稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例1

(2021?廣東?高考真題)2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運行，若核心艙繞地球的運行可視為勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球質(zhì)量的是（）A．核心艙的質(zhì)量和繞地半徑B．核心艙的質(zhì)量和繞地周期C．核心艙的繞地角速度和繞地周期D．核心艙的繞地線速度和繞地半徑D【考向】天體質(zhì)量的計算真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例2

(2021?全國?高考真題)科學家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W家認為S2的運動軌跡是半長軸約為（太陽到地球的距離為）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學獎。若認為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）A．4×104M B．4×106M C．4×108M D．4×1010M

B【考向】天體質(zhì)量的計算真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例3

(2023?遼寧?統(tǒng)考高考真題)在地球上觀察，月球和太陽的角直徑（直徑對應(yīng)的張角）近似相等，如圖所示。若月球繞地球運動的周期為T?，地球繞太陽運動的周期為T?，地球半徑是月球半徑的k倍，則地球與太陽的平均密度之比約為（）

A． B． C． D．D【考向】天體密度的計算真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例4

(2022?重慶?高考真題)(多選)我國載人航天事業(yè)已邁入“空間站時代”。若中國空間站繞地球近似做勻速圓周運動，運行周期為T，軌道半徑約為地球半徑的倍，已知地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則（）A．漂浮在空間站中的宇航員不受地球的引力B．空間站繞地球運動的線速度大小約為C．地球的平均密度約為D．空間站繞地球運動的向心加速度大小約為地面重力加速度的倍BD【考向】萬有引力定律綜合應(yīng)用真題研析·規(guī)律探尋解析真題研析·規(guī)律探尋解析核心提煉·考向探究1）基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供.即F引=F向得：

2）應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當?shù)墓竭M行分析或計算萬有引力定律的應(yīng)用核心提煉·考向探究1）天體表面處理方法 ①天體質(zhì)量，由，得天體質(zhì)量. ②天體密度，由天體質(zhì)量及球體體積公式，得天體密度 2）利用環(huán)繞天體處理方法 ①天體質(zhì)量，由，得天體質(zhì)量. ②天體密度，由天體質(zhì)量及球體體積公式，得天體密度③若衛(wèi)星繞天體表面運行，可認為軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度，故只要測出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運動的周期T，就可估算出中心天體的密度．天體質(zhì)量及密度的計算核心提煉·考向探究1）星球的瓦解問題當星球自轉(zhuǎn)越來越快時，星球?qū)Α俺嗟馈鄙系奈矬w的引力不足以提供向心力時，物體將會“飄起來”，進一步導致星球瓦解，瓦解的臨界條件是赤道上的物體所受星球的引力恰好提供向心力，即，得.當時，星球瓦解，當時，星球穩(wěn)定運行．2）黑洞黑洞是一種密度極大、引力極大的天體，以至于光都無法逃逸，科學家一般通過觀測繞黑洞運行的天體的運動規(guī)律間接研究黑洞．當天體的逃逸速度(逃逸速度為其第一宇宙速度的2倍)超過光速時，該天體就是黑洞．天體質(zhì)量及密度的計算稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你題型特訓·命題預測1.

(2023?廣東?模擬預測)我國在航天技術(shù)方面取得了矚目的成就，早在2021年2月10日“天問一號”成功實施了火星捕獲，5月?lián)駲C實施降軌軟著陸火星表面。航天中心測得：當“天問一號”距火星表面高度約為火星半徑的2倍時，其環(huán)繞周期為T。已知萬有引力常量為G，則火星的密度為（）A． B．C． D．C稿定PPT題型特訓·命題預測根據(jù)萬有引力提供向心力有，其中，解得。故選C。解析2.

(2024?河南?校聯(lián)考模擬預測)木星有79顆衛(wèi)星，其中木衛(wèi)三是太陽系中已知的唯一一顆擁有磁圈和一層稀薄的含氧大氣層的衛(wèi)星，這引起了科學家的高度重視。若木衛(wèi)三繞木星做勻速圓周運動的半徑為r，周期為T，木星表面的重力加速度為g，木星的半徑為R，引力常量為G，忽略木星的自轉(zhuǎn)及衛(wèi)星之間的相互作用力，則下列說法正確的是（）A．木星的質(zhì)量為平均密度為B．木星的質(zhì)量為平均密度為C．木衛(wèi)三的質(zhì)量為平均密度為D．木衛(wèi)三的質(zhì)量為平均密度為題型特訓·命題預測B題型特訓·命題預測解析考點三宇宙速度天體、衛(wèi)星運行參數(shù)及規(guī)律同步衛(wèi)星1.宇宙速度2.衛(wèi)星軌道3.天體及衛(wèi)星運動的規(guī)律4.特殊衛(wèi)星5.同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上物體比較稿定PPT真題研析·規(guī)律探尋例1

(2021?江蘇?高考真題)我國航天人發(fā)揚“兩彈一星”精神砥礪前行，從“東方紅一號”到“北斗”不斷創(chuàng)造奇跡。“北斗”第49顆衛(wèi)星的發(fā)射邁出組網(wǎng)的關(guān)鍵一步。該衛(wèi)星繞地球做圓周運動，運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，軌道平面與地球赤道平面成一定夾角。該衛(wèi)星（）A．運動速度大于第一宇宙速度B．運動速度小于第一宇宙速度C．軌道半徑大于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星D．軌道半徑小于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星B【考向】宇宙速度衛(wèi)星運行規(guī)律真題研析·規(guī)律探尋AB．第一宇宙速度是指繞地球表面做圓周運動的速度，是環(huán)繞地球做圓周運動的所有衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，該衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)半徑遠大于地球的半徑，可知運行線速度小于第一宇宙速度，選項A錯誤B正確；CD．根據(jù)，可知，因為該衛(wèi)星的運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，等于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星的周期，可知該衛(wèi)星的軌道半徑等于“靜止”在赤道上空的同步衛(wèi)星的軌道半徑，選項CD錯誤。故選B。解析真題研析·規(guī)律探尋例2

(2023?天津?統(tǒng)考高考真題)運行周期為24h的北斗衛(wèi)星比運行周期為12h的（）A．加速度大 B．角速度大 C．周期小 D．線速度小【考向】衛(wèi)星運行規(guī)律D真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT真題研析·規(guī)律探尋例3

(2021?海南?高考真題)2021年4月29日，我國在海南文昌用長征五號B運載火箭成功將空間站天和核心艙送入預定軌道。核心艙運行軌道距地面的高度為左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近。則該核心艙的（）A．角速度比地球同步衛(wèi)星的小B．周期比地球同步衛(wèi)星的長C．向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D．線速度比地球同步衛(wèi)星的小C【考向】衛(wèi)星運行規(guī)律同步衛(wèi)星真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT真題研析·規(guī)律探尋例4

(2022?廣東?高考真題)“祝融號”火星車需要“休眠”以度過火星寒冷的冬季。假設(shè)火星和地球的冬季是各自公轉(zhuǎn)周期的四分之一，且火星的冬季時長約為地球的1.88倍?；鹦呛偷厍蚶@太陽的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運動。下列關(guān)于火星、地球公轉(zhuǎn)的說法正確的是（）A．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大 B．火星公轉(zhuǎn)的角速度比地球的大C．火星公轉(zhuǎn)的半徑比地球的小 D．火星公轉(zhuǎn)的加速度比地球的小D【考向】天體運行參量的比較真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT真題研析·規(guī)律探尋例5

(2022?河北?統(tǒng)考高考真題)2008年，我國天文學家利用國家天文臺興隆觀測基地的2.16米望遠鏡，發(fā)現(xiàn)了一顆繞恒星HD173416運動的系外行星HD173416b，2019年，該恒星和行星被國際天文學聯(lián)合會分別命名為“羲和”和“和“望舒”，天文觀測得到恒星羲和的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，若將望舒與地球的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運動，且公轉(zhuǎn)的軌道半徑相等。則望舒與地球公轉(zhuǎn)速度大小的比值為（）A． B．2 C． D．C【考向】天體運行參量的比較真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT真題研析·規(guī)律探尋例6

(2022?天津?高考真題)2022年3月，中國空間站“天宮課堂”再次開講，授課期間利用了我國的中繼衛(wèi)是系統(tǒng)進行信號傳輸，天地通信始終高效穩(wěn)定。已知空間站在距離地面400公里左右的軌道上運行，其運動視為勻速圓周運動，中繼衛(wèi)星系統(tǒng)中某衛(wèi)星是距離地面36000公里左右的地球靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星），則該衛(wèi)星（）A．授課期間經(jīng)過天津正上空 B．加速度大于空間站的加速度C．運行周期大于空間站的運行周期 D．運行速度大于地球的第一宇宙速度C【考向】宇宙速度衛(wèi)星運行規(guī)律真題研析·規(guī)律探尋解析核心提煉·考向探究1）第一宇宙速度:7.9km/s，它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.宇宙速度第一宇宙速度推導①方法一：由②方法二：由說明：第一宇宙速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最小速度，也是人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，此時它的運行周期最短，.核心提煉·考向探究2）第二宇宙速度（脫離速度）:11.2km/s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.3）第三宇宙速度（逃逸速度）:16.7km/s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.宇宙速度宇宙速度與運動軌跡的關(guān)系①v發(fā)＝7.9km/s時，衛(wèi)星繞地球表面做勻速圓周運動．②7.9km/s<v發(fā)<11.2km/s，衛(wèi)星繞地球運動的軌跡為橢圓．③11.2km/s≤v發(fā)＜16.7km/s，衛(wèi)星繞太陽運動．④v發(fā)≥16.7km/s，衛(wèi)星將掙脫太陽引力的束縛，飛到太陽系以外的空間．.核心提煉·考向探究1）衛(wèi)星軌道：衛(wèi)星運動的軌道平面一定通過地心，一般分為赤道軌道、極地軌道和傾斜軌道。衛(wèi)星軌道核心提煉·考向探究1）基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供.即F向=F引得：2）基本公式：①線速度：②角速度：③周期：④向心加速度：結(jié)論：飛得越高，飛得越慢（r越大，v、ω、a越小，T越大）．天體及衛(wèi)星運動的規(guī)律

公式中r指軌道半徑，是衛(wèi)星到中心天體球心距離，R通常指中心天體的半徑，有r＝R＋h.核心提煉·考向探究1）近地衛(wèi)星軌道在地球表面附近的衛(wèi)星，其軌道半徑r＝R(地球半徑)，運行速度等于第一宇宙速度v＝7.9km/s(人造地球衛(wèi)星的最大運行速度)，T＝85min(人造地球衛(wèi)星的最小周期)．2）極地衛(wèi)星運行時每圈都經(jīng)過南北兩極，由于地球自轉(zhuǎn)，極地衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球覆蓋．特殊衛(wèi)星

近地衛(wèi)星可能為極地衛(wèi)星，也可能為赤道衛(wèi)星。核心提煉·考向探究3）地球同步衛(wèi)星 所謂地球同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的，這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上，且繞地球運動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，即T=24h=86400s，離地面高度，運行速率均為v＝3.1×103m/s，同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi)，并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上，以大小相同的線速度，角速度和周期運行著.特殊衛(wèi)星核心提煉·考向探究4）傾斜軌道“同步”衛(wèi)星*：如果某衛(wèi)星運行在一個軌道平面和赤道平面夾角不為0°的軌道上時，則稱該衛(wèi)星被叫做傾斜軌道衛(wèi)星，該夾角也被稱為“軌道傾角”。若該衛(wèi)星的運行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，則該衛(wèi)星為傾斜軌道同步衛(wèi)星。與常規(guī)的同步軌道相比,同步衛(wèi)星傾斜軌道的軌道平面呈現(xiàn)傾斜狀態(tài)，只是周期與地球自轉(zhuǎn)同步，不能實現(xiàn)定點懸停。5）月球：繞地球的公轉(zhuǎn)周期T＝27.3天，月球和地球間的平均距離約38萬千米，大約是地球半徑的60倍．特殊衛(wèi)星核心提煉·考向探究1）地球同步衛(wèi)星與赤道物體的區(qū)別：屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度、周期相同。

2）同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上物體比較如圖所示，2為近地衛(wèi)星，軌道半徑為r2；3為地球同步衛(wèi)星，軌道半徑為r3；4為高空衛(wèi)星，軌道半徑為r4；1為赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，軌道半徑為r1.同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星和赤道上物體比較

①比較赤道上物體與同步衛(wèi)星，用同軸轉(zhuǎn)動的知識分析；②比較近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、高空衛(wèi)星，用天體軌道與運動規(guī)律分析；1.

(2023?海南省直轄縣級單位?嘉積中學校考模擬預測)如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，b為沿地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星（軌道半徑約等于地球半徑），c為地球的同步衛(wèi)星。下列關(guān)于a、b、c的說法中正確的是（）A．地球同步衛(wèi)星都與c在同一個軌道上，并且它們受到的萬有引力大小相等B．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關(guān)系為aa>ab>ac

C．a(chǎn)物體與地球的萬有引力全部提供給a物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力D．a(chǎn)、b、c做勻速圓周運動的周期關(guān)系為Ta=Tc>Tb

題型特訓·命題預測D題型特訓·命題預測解析題型特訓·命題預測解析2.

(2021?湖南?高考真題)(多選)2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準確進入預定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實驗艙和夢天實驗艙，計劃2022年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的。下列說法正確的是（）A．核心艙進入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的倍B．核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km/s

C．核心艙在軌道上飛行的周期小于24h

D．后續(xù)加掛實驗艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小題型特訓·命題預測AC題型特訓·命題預測解析題型特訓·命題預測解析3.

(2023?湖北?模擬預測)(多選)2021年5月，天問一號探測器軟著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步?；鹦桥c地球公轉(zhuǎn)軌道近似為圓，兩軌道平面近似重合，且火星與地球公轉(zhuǎn)方向相同?；鹦桥c地球每隔約26個月相距最近，地球公轉(zhuǎn)周期為12個月。由以上條件可以近似得出（）A．地球與火星的自轉(zhuǎn)周期之比B．火星的公轉(zhuǎn)周期大約為C．地球與火星軌道半徑之比D．地球與火星表面重力加速度大小之比題型特訓·命題預測BC題型特訓·命題預測解析題型特訓·命題預測解析4.

(2024?江西景德鎮(zhèn)?江西省樂平中學校聯(lián)考一模)2022年9月2日，韋布空間望遠鏡拍攝的編號為“HIP65426b”第一張系外行星圖像公布。這顆系外行星圍繞編號為“HIP65426”的恒星公轉(zhuǎn)，該恒星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量為太陽的4倍，若“HIP65426b”行星單位時間單位面積獲得的恒星輻射能量與處在太陽系中的地球相同，系外行星和地球繞恒星的運動均可視為勻速圓周運動，則“HIP65426b”行星繞“HIP65426”恒星公轉(zhuǎn)的周期約為（）A．1年 B．2年 C．4年 D．8年題型特訓·命題預測B題型特訓·命題預測解析5.

(2024?廣東江門?統(tǒng)考模擬預測)2023年8月12日我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了一顆名為陸地探測四號的衛(wèi)星，這是世界上第一顆在同步靜止軌道上運行的合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星。同步靜止衛(wèi)星的離地高度比近地衛(wèi)星高，下列說法正確的是（）A．同步靜止衛(wèi)星可以運行在江門市正上方B．同步靜止衛(wèi)星的線速度比近地衛(wèi)星大C．同步靜止衛(wèi)星的周期比近地衛(wèi)星大D．同步靜止衛(wèi)星受到的萬有引力一定比近地衛(wèi)星小題型特訓·命題預測C題型特訓·命題預測解析考點四衛(wèi)星變軌、對接、追及相遇問題雙星問題1.衛(wèi)星變軌2.衛(wèi)星追及問題3.雙星問題稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例1

(2022?浙江?統(tǒng)考高考真題)“天問一號”從地球發(fā)射后，在如圖甲所示的P點沿地火轉(zhuǎn)移軌道到Q點，再依次進入如圖乙所示的調(diào)相軌道和停泊軌道，則天問一號（）A．發(fā)射速度介于7.9km/s與11.2km/s之間B．從P點轉(zhuǎn)移到Q點的時間小于6個月C．在環(huán)繞火星的停泊軌道運行的周期比在調(diào)相軌道上小D．在地火轉(zhuǎn)移軌道運動時的速度均大于地球繞太陽的速度C【考向】衛(wèi)星變軌真題研析·規(guī)律探尋解析真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例2

(2023?浙江?高考真題)太陽系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽做圓周運動．當?shù)厍蚯『眠\行到某地外行星和太陽之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，稱為“行星沖日”，已知地球及各地外行星繞太陽運動的軌道半徑如下表：則相鄰兩次“沖日”時間間隔約為（）A．火星365天 B．火星800天C．天王星365天 D．天王星800天B【考向】追及問題行星名稱地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑R/AU

1.01.55.29.51930真題研析·規(guī)律探尋解析稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你真題研析·規(guī)律探尋例3

(2023?福建?統(tǒng)考高考真題)(多選)人類為探索宇宙起源發(fā)射的韋伯太空望遠鏡運行在日地延長線上的拉格朗日L2點附近，L2點的位置如圖所示。在L2點的航天器受太陽和地球引力共同作用，始終與太陽、地球保持相對靜止。考慮到太陽系內(nèi)其他天體的影響很小，太陽和地球可視為以相同角速度圍繞日心和地心連線中的一點O（圖中未標出）轉(zhuǎn)動的雙星系統(tǒng)。若太陽和地球的質(zhì)量分別為M和m，航天器的質(zhì)量遠小于太陽、地球的質(zhì)量，日心與地心的距離為R，萬有引力常數(shù)為G，L2點到地心的距離記為r（r<<R），在L2點的航天器繞O點轉(zhuǎn)動的角速度大小記為ω。下列關(guān)系式正確的是（）[可能用到的近似]

A． B．C． D．BD【考向】追及問題真題研析·規(guī)律探尋解析核心提煉·考向探究1）變軌操作：1→2→3①在1軌道Q點點火加速，萬有引力不足以提供航天飛機做勻速圓周運動向心力，航天飛機做離心運動，進入軌道2②在2軌道中，從Q點到P點飛行過程中，萬有引力做負功，萬有引力與航天飛機速度方向夾角大于90°，航天飛機速度減小，動能減小，勢能增加，機械能不變。在2軌道P點處，萬有引力大于航天飛機做勻速圓周運動向心力，如果不進行任何操作，航天飛機做向心運動，沿著橢圓軌道2運行回Q，從P到Q，萬有引力做正功，萬有引力與航天飛機速度方向夾角小于90°，航天飛機速度增加，動能增加，勢能減小，機械能不變。③在2軌道P點點火加速，當萬有引力恰好能提供航天飛機做勻速圓周運動向心力，航天飛機將沿著3軌道運行，完成變軌操作衛(wèi)星變軌核心提煉·考向探究2）各點參數(shù)關(guān)系①線速度大?。篤2Q>V1>V3>V2P②角速度關(guān)系：ω2Q>ω1Q>ω3P>ω2P③向心加速度關(guān)系：a2Q=a1>a3=a2P④周期關(guān)系：T1<T2<T3⑤能量關(guān)系：E1<E2<E3衛(wèi)星變軌核心提煉·考向探究1）兩衛(wèi)星在同一軌道繞中心