◇　甘肅　王宗斌

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2016年高考萬有引力與航天考題賞析

◇甘肅王宗斌

2016年高考中萬有引力模塊的考題,以衛(wèi)星問題為背景,突出開普勒定律、萬有引力定律、圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律等問題的考查,凸現(xiàn)了對考生能力的要求．本文就2016年全國及各獨(dú)立命題省市高考試卷中的萬有引力問題進(jìn)行分類討論,給出詳盡解答．

1　開普勒第三定律在衛(wèi)(行)星問題中的應(yīng)用

A開普勒在牛頓定律的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;

B開普勒在天文觀測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律;

C開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,找出了行星按照這些規(guī)律運(yùn)動(dòng)的原因;

D開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

圖1

ATA>TB;

BEkA>EkB;

CSA=SB;

2　衛(wèi)星問題

A衛(wèi)星的速度和角速度;

B衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑;

C衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度;

D衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑

圖2

(1) 求M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E;

(2) 在太陽帆板上將一只“1.5 V、0.3 W”的小燈泡與M、N相連構(gòu)成閉合電路,不計(jì)太陽帆板和導(dǎo)線的電阻，試判斷小燈泡能否發(fā)光,并說明理由;

(3)取地球半徑R=6.4×103km,地球表面的重力加速度g取9.8 m·s-2,試估算“天宮一號”距離地球表面的高度h(計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字).

(2) 不能,因?yàn)榇┻^閉合回路的磁通量不變,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流．

解得

代入數(shù)據(jù)得h≈ 4×105m(數(shù)量級正確都算對).

3　同步衛(wèi)星問題

A1 h;B4 h;

C8 h;D16 h

圖3

由幾何關(guān)系得,衛(wèi)星的最小軌道半徑為

①

②

由式①、②解得T2≈4 h.

圖4

Aa2>a1>a3;

Ba3>a2>a1;

Ca3>a1>a2;

Da1>a2>a3

4　衛(wèi)星變軌問題

圖5

A使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接;

B使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行,然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接;

C飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速,加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室,二者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接;

D飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速,減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室,二者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接

圖6

A不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同;

B不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行,衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同;

C衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度;

D衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動(dòng)量

甘肅高臺縣第一中學(xué))