备战2026年高考近五年(2021-2025)高考物理真题分类汇编(江苏专用)专题05万有引力与宇宙航行(学生版+解析)

专题05 万有引力与宇宙航行 考点 五年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 万有引力定律的应用—宇宙速度 2021 “万有引力与宇宙航行”模块在近五年考查中展现出考点轮动但核心聚焦于“万有引力定律的应用”的特点，具体指向不同卫星类型与航天基础概念。考点分布上，“宇宙速度”、“同步卫星与近地卫星”的参量比较以及“一般人造卫星”的基本规律应用均有覆盖，体现出命题对卫星动力学基础知识的全面要求，虽无单一考点连年出现，但“卫星应用”整体是稳定命题方向。命题情境高度依赖国家重大航天工程和国际前沿，强调理论联系科技实际。题型为选择题，核心考查对基本公式的理解与应用，侧重定性比较不同轨道卫星的物理量大小、定量计算基础参量以及对原理的辨析。未来趋势预计将继续依托国家航天成就设计新颖情境，考查点将深化对同步卫星“定点”特性、宇宙速度物理意义的理解，并可能强化对“黄金代换”（GM=gR ）关系的灵活运用能力，要求考生在具体航天情境中熟练进行卫星参量的推理、比较与估算，进一步渗透物理建模思想和理论指导实践的科学价值观 考点2 万有引力定律的应用—同步卫星与近地卫星 2023 考点3 万有引力定律的应用—一般人造微信吧 2022 考点01 万有引力定律的应用—宇宙速度 1．（2021·江苏·高考）我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行，从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹。“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步。该卫星绕地球做圆周运动，运动周期与地球自转周期相同，轨道平面与地球赤道平面成一定夹角。该卫星（　　） A．运动速度大于第一宇宙速度 B．运动速度小于第一宇宙速度 C．轨道半径大于“静止”在赤道上空的静止卫星 D．轨道半径小于“静止”在赤道上空的静止卫星 【答案】B 【详解】AB．第一宇宙速度是指绕地球表面做圆周运动的速度，是环绕地球做圆周运动的所有卫星的最大环绕速度，该卫星的运转半径远大于地球的半径，可知运行线速度小于第一宇宙速度，选项A错误B正确； CD．根据，可知，因为该卫星的运动周期与地球自转周期相同，等于“静止”在赤道上空的静止卫星的周期，可知该卫星的轨道半径等于“静止”在赤道上空的静止卫星的轨道半径，选项CD错误。 故选B。 考点02 万有引力定律的应用—同步卫星与近地卫星 2． （2023·江苏·高考）设想将来发射一颗人造卫星，能在月球绕地球运动的轨道上稳定运行，该轨道可视为圆轨道．该卫星与月球相比，一定相等的是（ ） A．质量 B．向心力大小 C．向心加速度大小 D．受到地球的万有引力大小 【答案】C 【详解】根据。可得。因该卫星与月球的轨道半径相同，可知向心加速度相同；因该卫星的质量与月球质量不同，则向心力大小以及受地球的万有引力大小均不相同。 故选C。 考点03 万有引力定律的应用—一般人造卫星 3．（2022·江苏·高考）在轨空间站中物体处于完全失重状态，对空间站的影响可忽略，空间站上操控货物的机械臂可简化为两根相连的等长轻质臂杆，每根臂杆长为L，如题图1所示，机械臂一端固定在空间站上的O点，另一端抓住质量为m的货物，在机械臂的操控下，货物先绕O点做半径为、角速度为的匀速圆周运动，运动到A点停下，然后在机械臂操控下，货物从A点由静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，A、B间的距离为L。 （1）求货物做匀速圆周运动时受到合力提供的向心力大小； （2）求货物运动到B点时机械臂对其做功的瞬时功率P。 （3）在机械臂作用下，货物、空间站和地球的位置如题图2所示，它们在同一直线上，货物与空间站同步做匀速圆周运动，已知空间站轨道半径为r，货物与空间站中心的距离为d，忽略空间站对货物的引力，求货物所受的机械臂作用力与所受的地球引力之比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【 ... ...