专题08破解万有引力与航天-【小题小卷】冲刺2023年高考物理小题限时集训(解析版).pdf

08破解万有引力与航天

难度：★★★★☆建议用时：30分钟正确率：/15

1．（2022·全国·统考高考真题）2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约400km的“天

宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行

的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）

A．所受地球引力的大小近似为零

B．所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零

C．所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等

D．在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小

【答案】C

【解析】ABC．航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，

AB错误；

D．根据万有引力公式=

万2

可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心

力的大小，故D错误。

故选C。

2．（2023·山东潍坊·统考一模）如图所示，霍曼转移轨道是以较低能耗从地球发送探测器到火星的转移轨道，

该轨道以太阳为焦点，近日点、远日点分别与地球轨道、火星轨道相切。在地球上将火星探测器发射，探测器从地

球轨道出发，在太阳引力作用下，沿霍曼转移轨道无动力运行到达火星轨道。地球、火星的公转轨道可近似为圆轨

道，火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍，则探测器从地球轨道运动至火星轨道用时约为（）

A．0.4年B．0.7年C．1年D．1.4年

【答案】B

1.5+1

=

【解析】霍曼地火转移轨道为椭圆，则其轨道半长轴r约为地球公转轨道半径的n倍，则=1.25

0

2

33

0

设，探测器经过转移轨道的时间为，则有02=(2)2

其中=1年

0

5√5

解得=≈0.7年

0

16

故选B。

3．（2023·河南郑州·统考一模）2022年11月1日4时27分，空间站梦天实验舱在发射入轨后，成功对接于天

和核心舱前向端口。梦天实验舱，又称为梦天舱，是中国空间站“天宫”的重要组成部分。对接变轨过程简化为如

图所示，MN是椭圆轨道Ⅱ的长轴。梦天实验舱从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，并在圆轨道Ⅲ

1

上与运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（）

A．梦天实验舱在变轨过程中机械能不变

B．可让梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ，然后加速追赶天和核心舱实现对接

C．无论在轨道Ⅱ还是轨道Ⅲ，梦天实验舱在N点的加速度都相同

D．梦天实验舱在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期与天和核心舱的运行周期相等

【答案】C

【解析】A．梦天实验舱在变轨过程中都需要加速度做离心运动，有外力对其做正功，机械能变大，故A错误；

B．如果梦天实验舱先进入圆轨道Ⅲ后