《2022高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天素养提升课四天体运动的热点问题课后训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天素养提升课四天体运动的热点问题课后训练.docx（7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、素养提升课(四)天体运动的热点问题(建议用时：35分钟)1(多选)(2020高考江苏卷)甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有( )A由v可知，甲的速度是乙的倍B由a2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍C由F可知，甲的向心力是乙的D由k可知，甲的周期是乙的2倍解析：选CD。两卫星均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍，由，可得v，则乙的速度是甲的倍，A错误；由ma，可得a，则乙的向心加速度是甲的4倍，B错误；由F，结合两人造卫星质量相等，可知甲的向心力是乙的，C正确；两卫星均绕地球做圆周运动，且甲的轨道半径是乙的2倍，结合开普勒
2、第三定律可知，甲的周期是乙的2倍，D正确。2金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火，它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火。已知它们的轨道半径R金R地a地a火Ba火a地a金Cv地v火v金Dv火v地v金解析：选A。金星、地球和火星绕太阳公转时万有引力提供向心力，则有Gma，解得aG，结合题中R金R地a地a火，A正确，B错误；同理，有Gm，解得v，再结合题中R金R地v地v火，C、D均错误。3一半径为R的球形行星自转周期为T，其同步卫星距离行星表面的高度为3R，则在该行星表面绕其做匀速圆周运动的卫星线速度大小为()ABCD解析：选D。卫星的轨
3、道半径rR3R4R，根据线速度的计算公式可得：v，根据万有引力提供向心力可得v，所以2，解得v卫。4两个绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，轨道半径分别为R1和R2，则两卫星的绕行速度比是()ABCD解析：选D。由，得v ，所以v1v2，故D正确。5纳米材料的抗拉强度几乎比钢材还高出100倍，使人们设想的太空电梯成为可能。其工作原理是从同步卫星高度的太空站竖直放下由纳米材料做成的太空电梯，固定在赤道上，这样太空电梯随地球一起旋转，如图所示。当太空电梯仓停在太空电梯中点P时，对于太空电梯仓，下列说法正确的是()A处于平衡状态B速度比同步卫星大C向心加速度比同高度卫星的小D处于完全失重状态答案：C
4、6(2020宁波月考)如图，拉格朗日点L1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此，科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是()Aa2a3a1Ba2a1a3Ca3a1a2Da3a2a1答案：D7(多选)2019年11月我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星高分七号成功发射，七号在距地约600 km 的圆轨道运行，先期发射的高分四号在距地约36 000 km的地球同步轨道运行。关于两颗卫星，下列
5、说法正确的是()A高分七号比高分四号运行速率大B高分七号比高分四号运行周期大C高分七号比高分四号向心加速度小D相同时间内高分七号与地心连线扫过面积比高分四号小解析：选AD。万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得m，可得v，运行轨道半径越大，运行的速度越小，高分七号比高分四号运行速率大，故A正确；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得Gmr解得T2，运行轨道半径越大，运行的周期越大，所以高分七号比高分四号运行周期小，故B错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得Gma，解得a，运行轨道半径越大，运行的加速度越小，所以高分七号比高分四号向心加速度大，故C错误；卫星与地心连线扫过的面积为Sr2rvt，相
6、同时间内，运行轨道半径越大，与地心连线扫过的面积越大，相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小，故D正确。8(2020福州市4月模拟)天琴一号卫星，于2019年12月20日11时22分在山西太原升空，并于2020年1月18日成功完成了无拖曳控制技术的在轨验证。它是我国“天琴”计划的首颗技术验证卫星。已知天琴一号卫星和地球同步卫星的周期之比约为16。则可以判断()A天琴一号卫星的角速度和同步卫星的角速度之比约为16B天琴一号卫星的线速度和同步卫星的线速度之比约为61C天琴一号卫星的轨道半径和同步卫星的轨道半径之比约为16D天琴一号卫星的向心加速度和同步卫星的向心加速度之比约为61解析：
7、选C。由公式可知，天琴一号卫星的角速度和同步卫星的角速度之比约为61，故A错误；由公式k可知，天琴一号卫星的轨道半径和同步卫星的轨道半径之比约为16，由公式vr可知，天琴一号卫星的线速度和同步卫星的线速度之比约为1，故B错误，C正确；由公式a2r可知，天琴一号卫星的向心加速度和同步卫星的向心加速度之比约为361，故D错误。9(2020温州质检)我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉成功发射，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。“墨子”由火箭发射至高度为500千米的预定圆形轨道。此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7。G7属地球静止轨道卫星(高度约为 36 00
8、0 千米)，它将使北斗系统的可靠性进一步提高。关于卫星以下说法中正确的是()A这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sB通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方C量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7小D量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7小解析：选C。7.9 km/s是地球卫星的最大环绕速度，A错误；地球静止轨道卫星为地球同步卫星，只能定点在赤道上空，西昌在北半球，B错误；由Gmam和r墨子r同步知，C正确，D错误。10(2020温州质检)我国曾连续发射多颗“北斗一号”导航定位卫星，该卫星处于地球的同步轨道上，假设其离地面高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则下
9、列说法错误的是()A该卫星运行周期为24 hB该卫星所在处的重力加速度为gC该卫星周期与近地卫星周期之比为D该卫星运动的动能为答案：C11(2020杭州质检)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v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，脱离星球所需要的发射速度越大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，势能逐渐减小解析：选B。探测器在星球表面做匀速圆周运动时，由Gm，得v ，则摆脱星
10、球引力时的发射速度v ，与探测器的质量无关，A错误；设火星的质量为M，半径为R，则地球的质量为10M，半径为2R，地球对探测器的引力F1G比火星对探测器的引力F2G大，B正确；探测器脱离地球时的发射速度v1，脱离火星时的发射速度v2，v2v1，C错误；探测器脱离星球的过程中克服引力做功，势能逐渐增大，D错误。12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 。若卫星的发射速度为v0，第一宇宙速度为v1，在同步轨道 上的运行速度为v2，则()Av0v1v2B若卫星的发射速度为2v0，卫星最终围绕地球运行的轨道半径将变大C在轨道上
11、，卫星在P点的速度等于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道答案：D13(多选)“嫦娥五号”是我国首个实施无人月面取样且返回的探测器，它由轨道器、返回器、着陆器、上升器四个部分组成，由长征五号运载火箭从文昌航天发射场发射。若“嫦娥五号” 探测器环月工作轨道为圆形，其离月球表面高度为 h、运行周期为 T，月球半径为 R。由以上数据可求的物理量有()A月球表面的重力加速度B“嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度C“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度D月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力解析：选ABC。根据Gm(Rh)，Gmg，联立可求解月球表面的重力加速度，A正确；根据mam(Rh)，可求解“
12、嫦娥五号”探测器绕月球运行的加速度，B正确；根据v，可求解“嫦娥五号”探测器绕月球运行的速度，C正确；“嫦娥五号”的质量不确定，则不能求解月球对“嫦娥五号”探测器的吸引力，D错误。14如图所示，A代表一个静止在地球赤道上的物体，B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星，C代表一颗地球同步轨道卫星。关于A、B、C绕地心运动的说法正确的是()A运行速度最大的一定是BB运行周期最长的一定是BC向心加速度最小的一定是CD受到万有引力最小的一定是A解析：选A。因A、C的角速度相同，则由vr可知，vCvA；对B、C卫星，由v可知，vBvC，可知vBvC vA，A正确；因A、C周期相同，而对B、C卫星，根据
13、T2可知，C的周期大于B，可知运行周期最长的是A、C，B错误；因A、C的角速度相同，则由a2r可知，aCaA；对B、C卫星，由a可知，aBaC，可知aBaC aA，向心加速度最小的一定是A，C错误；三个物体的质量关系不确定，不能比较受到万有引力的关系，D错误。15下列关于地球同步卫星的说法正确的是()地球同步卫星和地球同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的地球同步卫星绕地球运行的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小在赤道上空运行的地球同步卫星一定相对地面静止不动为了避免同步通信卫星在轨道上相撞，必须让它们运行在不同轨道上ABCD解析：选A。地球同步
14、卫星相对地面一定静止，正确；由于地球自西向东自转，同步卫星也绕地球自西向东转动，由于卫星轨道的圆心在地心，因此地球同步卫星一定在赤道的正上方，且运动周期为24 h，根据万有引力定律和牛顿第二定律得mr，可知轨道半径是确定的，而根据m，线速度也是确定，正确，错误；由于所有的同步卫星都朝一个方向运动，运动速度一样，因此不会相撞，错误。因此A正确，B、C、D错误。16(2020泰安市一轮检测)2019年1月3日“嫦娥四号”月球探测器成功软着陆在月球背面的南极艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g0，如图所示，“嫦娥
15、四号”飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道运动，到达轨道的A点，点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点B再次点火进入近月轨道绕月球做圆周运动。关于“嫦娥四号”飞船的运动，下列说法正确的是()A飞船沿轨道做圆周运动时，速度为2B飞船沿轨道做圆周运动时，速度为 C飞船过A点时，在轨道上的动能等于在轨道上的动能D飞船过A点时，在轨道上的动能大于在轨道上的动能解析：选D。飞船在轨道上，根据万有引力提供向心力有m，在月球表面，根据万有引力等于重力得mg0，解得v，故A、B错误；“嫦娥四号”飞船在圆形轨道上运动，到达轨道的A点，点火减速进入椭圆轨道，所以在轨道上A点速率大于在轨道上A点的速率，则有在轨道上A点的动能大于在轨道上A点的动能，故C错误，D正确。