《专题突破练习5 天体运动中的三类热点问题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题突破练习5 天体运动中的三类热点问题.docx（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题突破练习（五）（时间：30分钟）1 .（多选）（2018全国卷I ）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合 并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们 相距400 km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量 均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出 这一时刻两颗中子星（）A.质量之积B.质量之和C.速率之和D.各自的自转角速度BC 由题意可知，合并前两中子星绕连线上某点每秒转动12圈，则两中 子星的周期相等，且均为了=1s,两中子星的角速度均为“=笔，两中子星构 成了双星模型，假设两中子星的质量分别
2、为帆1、帆2,轨道半径分别为二、n, 速率分别为 V2f 则有：(jn2=muo2n (fl2=micD2rif 又 ri+n=L=4002km,解得，m+皿=-A错误，B正确；又由in=wi、V2=（or2f则oi+s=（D（n+r2）= coLf C正确；由题中的条件不能求解两中子星自转的角速度，D 错误。2.如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在尸点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）A.不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在尸点的速度都相同B.不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在尸点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D.卫星在轨道2的任
3、何位置都具有相同的动量B 卫星在轨道1上运行到尸点，经加速后才能在轨道2上运行，故A错 误；由/普=帆。得：=誓，由此式可知B正确，C错误；卫星在轨道2上 的任何位置具有的动量大小相等，但方向不同，故D错误。3.（多选）导航系统是一种利用人造卫星对物体进行定位测速的工具，目前世 界上比较完善的导航系统有美国的GPS系统，中国的北斗系统，欧洲的伽利略 导航系统以及俄罗斯的GLONASS系统，其中美国的GPS系统采用的是运行周 期为12小时的人造卫星，中国的北斗系统一部分采用了同步卫星，现有一颗北 斗同步卫星A和一颗赤道平面上方的GPS卫星B,某时刻两者刚好均处在地面 某点。的正上方，如图所示，下
4、列说法正确的是（）、z / /、 xzA.A的速度比6的小B.若两者质量相等，则发射A需要更多的能量（：.此时刻3处在4、。连线的中点D.从此时刻起，经过12小时，两者相距最远ABD 利用万有引力定律提供向心力可知窄=,今，得 户心即 轨道半径越大，运行速度越小，故A的速度比3的小，选项A正确；若A、B 质量相等，则A在发射过程中克服引力做功多，故所需发射速度大，发射A需要更多的能量，选项B正确；由知周期与半径呈非线性关系，故3 不在4、C第2页，共6页连线的中点处，选项C错误；经过12小时，A运动半周，而3运动一周, 两者在地心异侧共线，相距最远，选项D正确。4,（武汉部分学校2021届高三
5、检测）2020年7月23日，我国“天问一号” 探测器发射升空，成功进入预定轨道，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开 展行星探测的第一步。如图所示，“天问一号”被火星捕获之后，需要在近火星 点变速，进入环绕火星的椭圆轨道。则“天问一号”（）a .在轨道n上0点的速度小于。点的速度B .在轨道I上的运行周期大于在轨道II上的运行周期C.由轨道I变轨进入轨道n需要在P点加速D .在轨道I上经过尸点时的向心加速度大于在轨道II上经过尸点时的向心 加速度b 轨道n上的尸点是近火星点，q点是远火星点，可认为“天问一号” 在椭圆轨道n上运动时机械能守恒，又在。点时的引力势能大于在。点时的引 力势能，所以在
6、轨道n上尸点的速度大于在。点的速度，选项a错误；由题图 可知，轨道I的半长轴大于轨道n的半长轴，根据开普勒第三定律，可知“天问 一号”在椭圆轨道I上的运行周期大于在椭圆轨道n上的运行周期，选项b正 确；椭圆轨道I的半长轴大于椭圆轨道n的半长轴，即椭圆轨道I相当于高轨道， 所以“天问一号”由椭圆轨道I变枕进入椭圆就道n需要在p点减速，选项c 错误；“天问一号”在轨道I的尸点和在轨道n的尸点上时到火星的距离相同， 受到火星的万有引力相等，根据牛顿第二定律，可知“天问一号”在椭圆轨道I 上经过尸点时的向心加速度等于“天问一号”在椭圆轨道II上经过尸点时的向 心加速度，选项D错误。5.（多选）（202
7、0广东省高考第一次模拟）如图所示，天文观测中观测到有三颗 星位于边长为/的等边三角形三个顶点上，并沿等边三角形的外接圆做周期为T 的匀速圆周运动。已知引力常量为G第3页，共6页,不计其他星体对它们的影响，关于这个三星系统，下列说法正确的是（）B .某颗星的质量为拓c.它们的线速度大小均为冬料D.它们两两之间的万有引力大小为D.它们两两之间的万有引力大小为167r 平9G74ZBD 轨道半径等于等边三角形外接圆的半径，r=-=Zo根据题意 LUS DU O可知其中任意两颗星对第三颗星的合力指向圆心，所以这两颗星对第三颗星的万 有引力等大，由于这两颗星到第三颗星的距离相同，故这两颗星的质量相同，所
8、 以三颗星的质量一定相同，设为2,则2Gcos 30。=?爷坐/,解得秋=；,能 然吓它们两两之间的万有引力R=滞=声号2=, A错误，B、D正确；线速度大小为v=2nr 27r 小 I 23nl3T6.2019年1（）月5日2时51分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载 火箭成功将高分十号卫星发射升空，卫星经过多次变轨后，在距地心为R的地 球同步轨道稳定运行。高分十号卫星由半径为Ra的圆轨道1经椭圆轨道2变轨 到同步轨道3时的情况如图所示，已知高分十号卫星在轨道1上运行的周期为 八，地球半径RovRa,引力常量为G,则下列说法正确的是（）第4页，共6页A .地球的平均密度为雨B.卫星在轨
9、道3上稳定运行时，每天可两次经过地面上同一点的正上方32C.卫星从A点经轨道2运动到B点的时间为盘写W）D.卫星由圆轨道1调整到同步轨道3上，只需要加速一次即可到3的时间为/=,可求得胃忍怨呼，C项正确；卫星由圆轨道1调整C 当卫星轨道半径等于地球半径时，可求得其密度为潴，但轨道1的半 径不是地球半径，故A项错误；因轨道3上的卫星为同步卫星，其相对地面上 的某点不动，B项错误；设卫星在轨道2上的周期为T,则到同步轨道3上，需要加速两次，D项错误。7 .（多选）地球位于太阳和行星之间且三者几乎排成一条直线的现象，天文学上称为“行星冲日”。火星与地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳近似做 匀速圆周
10、运动。不考虑火星与地球的自转，且假设火星和地球的轨道平面在同一 个平面上，相关数据见下表。则根据提供的数据可知（）质量半径与太阳间距离地球mRr火星约 0.1/72约 0.5K约 1.5rA .在火星表面附近发射飞行器的速度至少为7.9 km/sB.理论上计算可知，相邻两次“火星冲日”的时间间隔大约为1年C.火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为2 ： 5D.火星运行的加速度比地球运行的加速度小第5页，共6页cd 根据一-=后，解得片y市则 则v kv地=7.9 km/s,即在火星表面附近发射飞行器的最小速度小于7.9 km/s,(1 5r)3选项A错误；根据开普勒第三定律，可得速，则T火力.847地=1.84年,1,解得1,解得相邻两次“火星冲日”的时间间隔f内，地球多公转一周，则右一京/地 /火，七2.2年，选项B错误；行星对表面物体的万有引力等于物体在行星表面时受到的重力,即aj =机物g,解得g=M，则的重力,即aj =机物g,解得g=M，则R% 2x嬴飞，选项c正确;太阳对行星的万有引力充当行星做圆周运动的向心力，即整=20。，解得。GM一 ri,则言=旨=卷vl,可知火星运行的加速度比地球运行的加速度小，选项D正确。第6页，共6页