高考物理母题解读（五） 万有引力和航天8.doc

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1、高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题8、卫星的发射与变轨和返回【方法归纳】发射卫星一般采用三级火箭，火箭启动后竖直向上做加速运动，卫星处于超重状态。若已知火箭上升的加速度，可利用牛顿第二定律根据放在火箭平台上物体对平台的压力估算火箭上升的高度。卫星绕天体运动，卫星与天体之间的万有引力提供卫星绕天体做匀速圆周运动的向心力，即F供=，F需=m。若F供=F需，=m，

2、卫星做匀速圆周运动，线速度v=。由此可知，卫星运动的轨道半径r越大，线速度v越小；若由于某种原因(例如受到阻力作用、向前喷气等)，线速度突然减小，F供>F需，卫星做近心运动；若由于某种原因(例如向后喷气)，线速度突然增大，F供

3、的卫星返回时，先向前喷气减速后做向心运动，进入大气层后打开降落伞，当所受阻力等于重力时，匀速下降；在接近地面时，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，以确保安全着陆。典例.（2011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

4、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【针对训练题精选解析】61.（2012·广东理综物理）如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的A.动能大B.向心加速度大C.运行周期长D.角速度小2.(2012·天津理综)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的A．向心加速度大小之比为4∶1B．角速度大小之比为2∶1C．周期之比为

5、1∶8D．轨道半径之比为1∶2P地球Q轨道1轨道23、（2009年山东卷第18题）．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（）A．飞船变轨前后的机械能相等　B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态　C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度　D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨

6、道运动的加速度【解析】飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以选项A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，选项B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，选项6C正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，选项D不正确。【答案】：BC4．（2008·广东物理）图是“嫦娥一导奔月”示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭

7、多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测，下列说法正确的是A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力5（2011四川理综卷第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

8、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6（2012沈阳四校联考）神舟八号无人飞行器，是中国“神舟”系列飞船，也是中国神舟系列飞船进入批量生产的代表。神八已于2011年11月1日5时58分10秒由改进型“长征二号”F遥八火