一、考情分析
　　万有引力与航天在考试说明中主要有三个考点：一是万有引力定律及其应用，是Ⅱ级要求；二是环绕速度，也是Ⅱ级要求；三是第二宇宙速度和第三宇宙速度，是Ⅰ级要求.
　　高考对万有引力定律部分知识的考查，主要是万有引力定律知识在圆周运动与天体上的应用.如分析人造卫星运行中的稳态与变态问题，计算天体的质量和密度等，是高考必考内容.以天体问题为背景的信息给予题，更是受专家的青睐.同学们还要运用类比和迁移的能力，将地球上的物理问题“迁移”到“火星”、“月亮”等其它星体上进行解决.只不过在那个星体上“享受”的是该星体表面的重力加速度.
　　二、案例欣赏
　　1.卫星的发射
　　点评：第一宇宙速度是指在星体表面运行的速度，可用GMmR2=ma=mv2R进行求解，它是最小的发射速度与最大的环绕速度.
　　2.卫星的运行
　　例2来自中国航天科技集团公司的消息称，中国自主研发的北斗二号卫星系统今年起进入组网高峰期，预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统.此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成.现在正在服役的北斗一号卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000 km的地球同步轨道上.目前我国的各种导航定位设备都要靠美国的GPS系统提供服务，而美国的全球卫星定位系统GPS由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000 km.则下列说法中正确的是（ ）
　　（A） 北斗一号系统中的三颗卫星的动能必须相等
　　（B） 所有GPS的卫星比北斗一号的卫星线速度大
　　（C） 北斗二号中的每颗卫星一定比北斗一号中的每颗卫星高
　　（D） 北斗二号中的中轨道卫星的加速度一定大于高轨道卫星的加速度
　　解析：此题情景中出现的各类卫星其轨道高度不同，卫星轨道越高，其运行速度越小，加速度也越小.在同一轨道上运动的卫星其质量不一定相同.本题正确选项为（B）（D）.
　　点评：同学们在解题时关键是要理解两个基本方程，这两个方程可简称为“天上一条龙，地上一只虫”.“天上一条龙”指的是：万有引力提供给天体做圆周运动的向心力，即F=GMmr2=mv2r=m4π2T2r=mω2r=ma，公式中的r指的是天体运动的轨道半径；“地上一只虫”指的是：万有引力近似等于星体表面物体的重力，也就是我们通常所说的黄金替代关系，即GMmR2=mg，式中的R是指星球本身的半径.通过上述两个关系，我们就可以将“天与地”的问题尽情地链接在一起.
　　3.卫星的变轨
　　例32012年6月24日12时55分，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器手控空间交会对接试验成功，为我国建设空间站迈出了非常关键的一步.已知对接之前“天宫一号”在距地球343 km的圆形轨道上运行，根据上述内容判断（ ）
　　（A） “神舟九号”飞船从低轨道上升到“天宫一号”所在轨道实现对接
　　（B） 对接时“天宫一号”的速率小于7.9 km/s
　　（C） “天宫一号”一直飞行在北半球的上空
　　（D） “天宫一号”内物体处于失重状态，不受重力的作用
　　解析：“天宫一号”目标飞行器已早早地在高轨道等候对接，因此“神舟九号”飞船必须在低轨道加速度后变轨到高轨道与天宫一号对接.由于天宫一号在圆轨道上运动，其速率一定小于第一宇宙速度对接时其速率均小于第一宇宙速度7.9 km/s.天宫一号是绕着地心做圆周运动的，它不可能一直飞行在北半球的上空，而天宫一号内的物体由于万有引力全部提供向心力，处于完全失重状态，但并不意味着没有重力作用.本题正确选项为（A）（B）.
　　点评：卫星从一个稳定轨道变到另一稳定轨道，称为变态，即变轨问题，此过程不满足F向=F万，应结合离心运动和近心运动的知识以及能量守恒定律去解决.当卫星速度减小时F向　　[浙江省金华市第一中学 （321015）]