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1、专题5.5 卫星的发射和回收一选择题1.（2018湖南怀化期中联考）2017年6月19号，长征三号乙遥二十八火箭发射中星9A卫星过程中出现变故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力，通过多次轨道调整，卫星成功变轨进入同步卫星轨道。卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道远地点Q改变速度进入地球同步轨道，P点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是A. 卫星在椭圆轨道运行时，在P点的速度等于在Q点的速度B. 卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变小C. 卫星在椭圆轨道的Q点加速度大于在同步轨道的Q点的加速度D. 卫星在椭圆轨道
2、的Q点速度小于在同步轨道的Q点的速度【参考答案】D2(2018天星金考卷)假设将来一艘飞船靠近火星时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是( )A飞船在轨道上运动到P点的速度小于在轨道上运动到P点的速度B若轨道贴近火星表面，测出飞船在轨道上运动的周期，就可以推知火星的密度C飞船在轨道上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D飞船在轨道上运动时的周期小于在轨道上运动时的周期【参考答案】B3中国国家航天局目前计划于2020年发射嫦娥工程第二阶段的月球车“嫦娥四号”。中国探月计划总工程师吴伟仁近期透露，此台月球车很可能在离地球较远的月球背面着陆，假设运载火箭先将“嫦娥四号”月
3、球探测器成功送入太空，由地月转移轨道进入100千米环月轨道后成功变轨到近月点为15千米的椭圆轨道，在从15千米高度降至月球表面成功实现登月。则关于“嫦娥四号”登月过程的说法正确的是()A“嫦娥四号”由地月转移轨道需要减速才能进入100千米环月轨道B“嫦娥四号”在近月点为15千米的椭圆轨道上各点的速度都大于其在100千米圆轨道上的速度C“嫦娥四号”在100千米圆轨道上运动的周期小于其在近月点为15千米的椭圆轨道上运动的周期D从15千米高度降至月球表面过程中，“嫦娥四号”处于失重状态【参考答案】A【名师解析】“嫦娥四号”由地月转移轨道实施近月制动才能进入100千米环月圆轨道上，A正确；由卫星变轨条
4、件可知近月点为15千米的椭圆轨道上远月点的速度小于圆轨道上的速度，B错误；由开普勒第三定律可得“嫦娥四号”在100千米圆轨道上运动的周期大于其在椭圆轨道上运动的周期，C错误；从15千米高度降至月球表面过程“嫦娥四号”需要减速下降，处于超重状态，D错误。4(2016江西南昌市高三调研测试)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度大小减小为原来的，则变轨前后卫星的()A轨道半径之比为12B向心加速度大小之比为41C角速度大小之比为21D周期之比为18【参考答案】D5.(2016黑龙江绥化三校联考)发射地球同步卫星要经过三个阶段：先将卫星发射至近地圆轨道1，然后使其
5、沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，其中说法正确的是()A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度B.卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能C.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能【参考答案】ABD【名师解析】地球对卫星的万有引力为G，由Gma，可得卫星在Q点的加速度a，故选项A正确；轨道1、3均为圆轨道，由Gm，可得v2，由于轨道3的半径大于轨道1的半径，故卫星在轨道3上的动能小于在轨道1上的动
6、能，故选项B正确；从轨道1到轨道3，地球与卫星间的引力做负功，引力势能将增加，选项C错误；由轨道1到轨道3经过两次加速，外力做正功，所以卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能，故选项D正确。6.假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的说法，下列正确的是()A.飞船在轨道上运动到P点的速度大于在轨道上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道上运动时，经过P
7、点时的速度大于经过Q点时的速度【参考答案】D7(2016辽宁省五校联考)中国志愿者王跃曾参与人类历史上第一次全过程模拟从地球往返火星的试验“火星500”假设将来人类一艘飞船从火星返回地球时，经历如图所示的变轨过程，则下列说法正确的是()A飞船在轨道上运动时，在P点的速度大于在Q点的速度B飞船在轨道上运动时，在P点的速度大于在轨道上运动时在P点的速度C飞船在轨道上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D若轨道贴近火星表面，测出飞船在轨道上运动的周期，就可以推知火星的密度【参考答案】ACD8.（2016洛阳联考）. “神舟十号”与“天宫一号”多次成功实现交会对接如图所示，交会对接
8、前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道1上做圆周运动，在适当位置经变轨后与在圆轨道2上运动的“天宫一号”对接M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线过地心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速下列关于“神舟十号”变轨过程的描述，正确的有()A“神舟十号”在M点加速，则一定会在P点与“天宫一号”相遇B“神舟十号”可以与“天宫一号”同轨加速追及C“神舟十号”在轨道1上M点的加速度小于在轨道2上P点的加速度D“神舟十号”变轨后的运行周期大于变轨前的运行周期【参考答案】D9.（2016山西太原联考）某火星探测器的发射过程的简化图如图8所示，首先将该探测器发射到一停泊测试轨道，使探测器沿椭圆轨道绕地球
9、运行，其中图中的P点为椭圆轨道上的远地点；再经一系列的变轨进入工作轨道，使探测器沿圆轨道绕火星运行。已知地球的半径和火星的半径分别为R1、R2，P点距离地面的高度为h1，在工作轨道上的探测器距离火星表面的高度为h2，地球表面的重力加速度为g，火星的质量为M，引力常量为G，忽略地球和火星自转的影响。则由以上条件可求解的是()A.探测器在P点的线速度B.探测器在P点的加速度C.探测器绕火星运动的周期D.火星表面的重力加速度【参考答案】BCD【名师解析】根据牛顿第二定律得探测器在远地点P时万有引力等于其所受的合力，Gma，又Gmg，由以上两式可求得探测器在远地点P时的加速度，由于轨道是椭圆，在远地点
10、P时的速度无法确定，A错误，B正确；探测器绕火星运动时由万有引力提供向心力，则Gm(R2h2)，又Gmg，由以上两式可求得探测器绕火星运动的周期和火星表面的重力加速度，选项CD正确。10. （2015广东）在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，已知地球、火星两星球的质量比约为101半径比约为21，下列说法正确的有（ ）A.探测器的质量越大，脱离星球所需的发射速度越大B.探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C.探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D.探测器脱离星球的过程中势能逐渐变大【参考答案】BD11
11、（2015全国理综I）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4m高处做一次悬停（可认为是相对与月球静止）；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3103kg,地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8m/s2.则此探测器（ ）A在着陆前的瞬间，速度大小约为9.8m/sB悬停时受到的反冲作用力约为2103NC从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度【参考答案】BD【名师解析】 由题述地球质量
12、约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍，公式G =mg， 可得月球表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的1/6，即g月=1.6m/s2。由v2=2g月h，解得此探测器在着陆瞬间的速度v=3.6m/s，选项A错误；由平衡条件可得悬停时受到的反冲作用力约为F=mg月=1.31031.6N=2103N，选项B正确；从离开近月轨道到着陆这段时间，由于受到了反冲作用力,且反冲作用力对探测器做负功，探测器机械能减小，选项 C错误；由G =m ，G =mg，解得v= ,由于地球半径和地球表面的重力加速度均大于月球，所以在近月轨道上运行的线速度要小于人造卫星在近地轨道上运行的线速度，选项 D正
13、确。12.(多选)如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则 ()A.该卫星在P点的速度大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB.卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9 km/sC.在轨道上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D.卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道【参考答案】ACD13.(2016洛阳联考)太空行走又称为出舱活动。狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的出舱活动。假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v，该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径
14、为R，地球表面的重力加速度为g，则()A.航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进B.该航天员在太空“走”的路程估计只有几米C.该航天员离地高度为RD.该航天员的加速度为【参考答案】C14.假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的说法，下列正确的是()A.飞船在轨道上运动到P点的速度大于在轨道上运动到P点的速度B.飞船绕火星在轨道上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道同样的轨道半径运动的周期相同C.飞船在轨道上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道上运动到P点时的加速度D.飞船在轨道上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度【参考答案】D