2021屆高考新課標(biāo)版物理一輪復(fù)習(xí)練習(xí)：第四章第4講萬(wàn)有引力與航天

1、第 4 講萬(wàn)有引力與航天墓確過關(guān)、開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律、萬(wàn)有引力定律1. 內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物 體的質(zhì)量 m 和 m 的乘積成 正比,與它們之間距離 r 的二次方成 反比。2. 公式:F=G?1?2其中 G=6.67X10-11N m2/kg2。3.適用條件:嚴(yán)格地說,公式只適用于 質(zhì)點(diǎn) 間的相互作用,當(dāng)兩個(gè)物體間的距離 遠(yuǎn)大 于 物體本身的大小時(shí),物體可視為質(zhì)點(diǎn)。均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，其中 r 是 兩球心間的距離 一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力也適用,其中 r 為一球心 到質(zhì)點(diǎn)間的距離。三、宇宙速度1. 第一宇宙速度(環(huán)繞速度)

2、(1) v1= - 7.9 km/s,是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射 速度,也是人造衛(wèi)星最大的環(huán)繞 速度。(2) 第一宇宙速度的計(jì)算方法1由Gg?=m?得 v=_ V?R?1。2由 mg=m?得 v=.V?。2. 第二宇宙速度(逃逸速度):v2= 11.2 km/s,使物體掙脫屈地球引力束縛的最小發(fā)射速 度。3. 第三宇宙速度:v3= 16.7 km/s,使物體掙脫太陽(yáng)弓I力束縛的最小發(fā)射速度。四、經(jīng)典力學(xué)時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀廉們出詔動(dòng)的歎追原namM*人陽(yáng)處斗霹*的焦雖上frW與盤昭的謹(jǐn)戰(zhàn)A郴誓的時(shí)側(cè)譏Flit榊爭(zhēng)的曲糅原商打沖WUiB的于it輛問遼狀ZT勺 它的心轉(zhuǎn)站的：膽力側(cè)比f(wàn)fl那和等1. 經(jīng)

3、典力學(xué)時(shí)空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中,物體的質(zhì)量是不隨圍速度 的改變而改變的。(2)在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過程發(fā)生的位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同的參考系中 是隱相同的。2. 相對(duì)論時(shí)空觀(1) 在狹義相對(duì)論中,物體的質(zhì)量隨物體的速度的增加而增加,用公式表示為口仝豊。1-可(2) 在狹義相對(duì)論中,同一物理過程的位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系國(guó) 有關(guān),在不同的參考系 中隱 I不同。3. 經(jīng)典力學(xué)的適用范圍：只適用于圏 低速 運(yùn)動(dòng),不適用于高速 運(yùn)動(dòng);只適用于宏觀世界不適用于圖微觀世界。1. 判斷下列說法對(duì)錯(cuò)。(1) 所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道都是橢圓。(V)(2) 行星在橢圓軌道上運(yùn)行速率是變化的，離太陽(yáng)越遠(yuǎn)

4、，運(yùn)行速率越大。(？)(3) 只有天體之間才存在萬(wàn)有引力。(？)只要知道兩個(gè)物體的質(zhì)量和兩個(gè)物體之間的距離,就可以由卩=晉計(jì)算物體間的萬(wàn)有引力(?)(5) 地面上的物體所受地球的引力方向一定指向地心。(V)(6) 兩物體間的距離趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大。(？)2. 關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，下列說法符合史實(shí)的是()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(cè)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(wàn)有引力定律2. d 答案 B3. 近年來(lái),人類發(fā)射了多枚火星探

5、測(cè)器，對(duì)火星進(jìn)行科學(xué)探究，為將來(lái)人類登上火星、開發(fā)和利用火星資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如果火星探測(cè)器環(huán)繞火星做“近地”勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并測(cè)得該探測(cè)器運(yùn)動(dòng)的周期為 T,則火星的平均密度p的表達(dá)式為（k 是一個(gè)常數(shù)）（）?2?A.p=B.p=kT C.p=kT D.p 二=23. t 答案 D4.2019 年 5 月 17 日，我國(guó)成功發(fā)射第 45 顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星（同步 衛(wèi)星）。該衛(wèi)星（）A. 入軌后可以位于北京正上方B. 入軌后的速度大于第一宇宙速度C. 發(fā)射速度大于第二宇宙速度D. 若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少4. 答案 D考點(diǎn) 5?破考點(diǎn)一開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律與萬(wàn)有引力

6、定律青點(diǎn)濟(jì)世1.引力與重力的關(guān)系重力是因地面附近的物體受到地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的；萬(wàn)有引力是物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力和重力的合力。如圖所示,F引產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力；二是產(chǎn)生物體的重力 由于F向=mto2r,隨緯度的增大而減小，所以物體的重力隨緯度的增大而增大，即重力加速度從赤 道到兩極逐漸增大。但 F向一般很小,在一般情況下可認(rèn)為重力和萬(wàn)有引力近似相等，即 G?二mg,g=常用來(lái)計(jì)算星球表面的重力加速度。引力,能夠描述 F 隨 h 變化關(guān)系的圖像是（）在地球同一緯度處，重力加速度隨物體離地面高度的增加而減小，因?yàn)槲矬w所受萬(wàn)有引力隨物體離地面高度的增加而減小,即 g

7、=G萬(wàn)?嚴(yán)（- 丿2.天體質(zhì)量和密度的計(jì)算方法已知量r、T質(zhì)r、v量 利用運(yùn)行天體的v、T計(jì)算 利用天體表面重g、R力加速度利用公式GMmmg=RT表達(dá)式4?鄉(xiāng)r3MF2rv2M=GM 覽2?G備注只能得到中心天體的質(zhì)量密利用運(yùn)度行天體的計(jì)利用天體算表面重力加速度r、T、Rg、R43M=p nRGMmmg=RT43M=p nRM 更G_ 3?r3P_GT2R3當(dāng) r=R 時(shí)3?p二GT2利用近地衛(wèi)星只需測(cè)出其運(yùn)行周期3g4?GR例 1（2019 課標(biāo)n,14,6 分）2019 年 1 月,我國(guó)嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功在月球背面軟著陸。在探測(cè)器“奔向”月球的過程中，用 h 表示探測(cè)器與地球表面的距離,

8、F 表示它所受的地球引力,能夠描述 F 隨 h 變化關(guān)系的圖像是（）探測(cè)器“奔向”月球的過程中，離地面距離 h 增大，其所受的萬(wàn)有引力非線性減小，故選項(xiàng) D 正龜組過擔(dān)考向 1 開普勒三定律在橢圓軌道上的應(yīng)用1.（多選）（2017 課標(biāo) II ,19,6 分）如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P 為近日點(diǎn),Q 為遠(yuǎn)日 點(diǎn),M、N 為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為 To。若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從 P 經(jīng) M Q 到 N 的運(yùn)動(dòng)過程中（）降耳厘黑冒IP1- -+八龍謝；AA. 從 P 到 M 所用的時(shí)間等于 To/4B. 從 Q 到 N 階段,機(jī)械能逐漸變大C. 從 P

9、到 Q 階段,速率逐漸變小D. 從 M 到 N 階段,萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功住答案 CD 海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng),由開普勒第二定律可知，從 PQ海王星的速度 逐漸減小,故從 P 到 M 所用時(shí)間小于 To/4,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤,C 正確；從 Q 到 N 階段,海王星只受太陽(yáng)的 引力,故機(jī)械能守恒，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤;從 M 到 N 階段,海王星經(jīng)過 Q 點(diǎn)時(shí)速度最小，故萬(wàn)有引力對(duì)它 先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng) D 正確。考向 2 天體重力加速度的求解2.（多選）宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球，經(jīng)過時(shí)間 t 小球落回原地。若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間 5

10、t 小球落回原處。已知該星球的半徑與地球半徑之比為 R星：R地=1 : 4,地球表面的重力加速度為 g,設(shè)該星球表面附近的重力 加速度為 g,不計(jì)空氣阻力。則（）A.g:g=1：5B.g:g=5：2C.M星:M地=1:20D.M星:M地=1:80電答案 AD 設(shè)小球的初速度為 Vo,由豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，知豎直上拋的小球在空中運(yùn) 動(dòng)的時(shí)間 t=2?0,因此得?=-?=-,A 項(xiàng)正確,B 項(xiàng)錯(cuò)誤；由 G?=mg 得 M=?,所以? 5? 5?ft?星?星11 21?地=盜訂X（4）=80,C 項(xiàng)錯(cuò)誤,D 項(xiàng)正確。考向 3 天體質(zhì)量和密度的計(jì)算3.（2018 課標(biāo) II ,16,6 分）2018

11、 年 2 月，我國(guó) 500 m 口徑射電望遠(yuǎn)鏡（天眼）發(fā)現(xiàn)毫秒脈沖星“J0318+0253,其自轉(zhuǎn)周期 T=5.19 ms。假設(shè)星體為質(zhì)量均勻分布的球體，已知引力常量為6.67X10-11N m7kg2。以周期 T 穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為（）A. 5X109kg/m3B.5X1012kg/m3C.5X1015kg/m3D.5X1018kg/m3卡答案 C 本題考查萬(wàn)有引力定律在天體中的應(yīng)用。以周期T 穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體，當(dāng)星體的密度最小時(shí)，其表面物體受到的萬(wàn)有引力提供向心力，即?=R,星體的密度p二耳得其密度 7=6.67X兒二X1。3)2kg/m 3=5X1015 kg/m 3,故選項(xiàng)C

12、正確。易錯(cuò)警示計(jì)算中心天體的質(zhì)量、密度時(shí)的兩點(diǎn)區(qū)別（1）天體半徑和衛(wèi)星的軌道半徑通常把天體看成一個(gè)球體，天體的半徑指的是球體的半徑。衛(wèi)星的軌道半徑指的是衛(wèi)星圍 繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的圓的半徑。衛(wèi)星的軌道半徑大于等于天體的半徑。（2）自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期自轉(zhuǎn)周期是指天體繞自身某軸線運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間，公轉(zhuǎn)周期是指衛(wèi)星繞中心天體做圓 周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期一般不相等?？键c(diǎn)二衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律及特點(diǎn)青點(diǎn)廉世1.衛(wèi)星運(yùn)行參量與軌道半徑的關(guān)系(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力完全提供向心力導(dǎo)出?=、/?-減小?=?/?.-?減小?=/n2?-增大?減小? = ?(2)運(yùn)動(dòng)關(guān)系要慎用3和 T 有

13、對(duì)應(yīng)關(guān)系,即但V、an、T(3)的關(guān)系式 v=2n?、an=?-、an=號(hào)中,這三個(gè)物? ? ? ?理量相互影響。2.同步衛(wèi)星的六個(gè)“一定”遜匝壬參 1 軸道平面勺亦進(jìn)平面必審,則有,? ?24n2?=m叮地草打轉(zhuǎn)則期相同，I3P7=24 h嗎*Jt自験離地畫的髙庭導(dǎo)黑矣國(guó)/ CM _W+A) V耐- r-例 2 （2019 課標(biāo)川，15,6 分）金星、地球和火星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),它們的向心加速度大小分別為 a金、a地、a火，它們沿軌道運(yùn)行的速率分別為v金、v地、v火。已知它 們的軌道半徑 R金R地R火,由此可以判定（）A.a金a地a火B(yǎng).a火a地3金C.v地v火v金D.v火v

14、地2金2電答案 A 行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，即 G?=ma向=m?,解得 a向=G?2，v= 匕？,由于 R金R地R火,所以 a金a地3火,v金v地2火,選項(xiàng) A 正確。艇組過苑考向 1 衛(wèi)星運(yùn)行參量的比較1.地球赤道上有一物體隨地球自轉(zhuǎn)，所受的向心力為 Fi,向心加速度為 ai,線速度為 vi,角速 度為31；地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）,所受的向心力為 F2,向心加速 度為 a2,線速度為 V2,角速度為32；地球的同步衛(wèi)星所受的向心力為 F3,向心加速度為 a3,線速度 為 V3,角速度為33；地球表面的重力加速度為 g,第一宇宙速度為 V。假

15、設(shè)三者質(zhì)量相等，則 （ ）AF=F2F3Ba=a2=ga3C.V1=V2=VV3D.31=3332毎答案 D 地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，即31=33,根據(jù)關(guān) 系式v=3r和 a=32r 可知,v1V3,a1a3;人造衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它?2? ? ?即 G=n3r=ma,貝 Uv=V?,a=G?,越大的衛(wèi)星，其線速度、向心加速度和角速度均越小，即 V2V3,a2a3,3233；在地球表面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）的線速度就是第一宇宙速度，即 V2=V,其向心加速度等于 重力加速度,即 a2=g;所以 v=V2V3w,g=a2

16、a3a1,3233=31；又因?yàn)?F=ma 所以 丘冃。由以上 分析可知，選項(xiàng) A、B、C 錯(cuò)誤,D 正確?？枷?2 同步衛(wèi)星特點(diǎn)的分析們受到地球的引力提供向心力3=召可見,軌道半徑2.利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無(wú)線電通訊。目前,地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6 倍。假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為（）B 衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,即菩=%竊2,;?解得周期 T=2n7 祐;由此可見,衛(wèi)星的軌道半徑 r 越小,周期 T 就越小，周期最小時(shí),三顆衛(wèi)星連3線構(gòu)成的等邊三

17、角形與赤道圓相切，如圖所示，此時(shí)衛(wèi)星軌道半徑 r=2R,T=2n止?又因?yàn)?To=2nJ；：；：=24 h,所以 丁二“磊*3丁=譏3）3 x24 h 4 h,B 正確。考向 3 宇宙速度問題3.（多選）2020 年左右我國(guó)將進(jìn)行第一次火星探測(cè),向火星發(fā)射軌道探測(cè)器和火星巡視器。 已知火星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的9,火星的半徑約為地球半徑的2。下列關(guān)于火星探測(cè)器的說法中92正確的是（）A. 發(fā)射速度只要大于第一宇宙速度即可B. 發(fā)射速度只有達(dá)到第三宇宙速度才可以C. 發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度且小于第三宇宙速度D. 火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度約為地球的第一宇宙速度的乎3住答案 CD 要將火星

18、探測(cè)器發(fā)射到火星上去，必須脫離地球引力，故發(fā)射速度要大于地球 的第二A.1 hB.4 hC.8 hD.16 h毎答宇宙速度，火星探測(cè)器仍在太陽(yáng)系內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此從地球上發(fā)射時(shí)發(fā)射速度要小于地球的第 三宇宙速度,選項(xiàng) A、B 錯(cuò)誤,C 正確;由第一宇宙速度的概念,得磚二用；,得 vi=7?；故火星探 測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度與地球的第一宇宙速度的比值約為1=乎,選項(xiàng) D 正確。93方法技巧1. 解決天體圓周運(yùn)動(dòng)問題的兩條思路?(1) 在中心天體表面或附近而又不涉及中心天體自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力等于重力，即G?2=mg,整理得 GM=gR 稱為黃金代換。(g 表示天體表面的重力加速度)(2) 天體運(yùn)動(dòng)

19、的向心力來(lái)源于天體之間的萬(wàn)有引力，即?24n2r即=m?=mr3=葉?廠=両。2. 用好“二級(jí)結(jié)論”，速解參量比較問題“二級(jí)結(jié)論”有：、1(1) 向心加速度 a*誦,r 越大,a 越小；(2) 線速度 v*V?r 越大,v 越小,r=R 時(shí)的v即第一宇宙速度(繞行天體在圓軌道上最大的 線速度,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)的最小發(fā)射速度);1(3) 角速度V?,r 越大，3越??；周期 T*?r 越大,T 越大。即“高軌低速周期長(zhǎng)，低軌高速周期短”。考點(diǎn)三 衛(wèi)星的變軌問題1.衛(wèi)星發(fā)射及變軌過程概述人造衛(wèi)星的發(fā)射過程要經(jīng)過多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道,如圖所示(1)為了節(jié)省能量，在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道I

20、上在 A 點(diǎn)（近地點(diǎn)）點(diǎn)火加速，由于速度變大，萬(wàn)有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng) 進(jìn)入橢圓軌道U。在 B 點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)）再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓形軌道川。2.衛(wèi)星變軌的實(shí)質(zhì)兩類變軌離心運(yùn)動(dòng)近心運(yùn)動(dòng)變軌起因衛(wèi)星速度突然增大衛(wèi)星速度突然減小萬(wàn)有引力與向心力的22大小關(guān)系Gv ?v-r2r理弭一r2r轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較大半轉(zhuǎn)變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較小半徑徑圓軌道上運(yùn)動(dòng)圓軌道上運(yùn)動(dòng)新圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速率比原軌道新圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速率比原軌道的變軌結(jié)果的小，周期比原軌道的大大，周期比原軌道的小動(dòng)能減小、勢(shì)能增大、機(jī)械能增動(dòng)能增大、勢(shì)能減小、機(jī)械能減小大1.（多選）（2019 湖南婁底二模）如圖所示,設(shè)地球

21、半徑為 R,假設(shè)某地球衛(wèi)星在距地球表面高度為 h 的圓形軌道I上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為 T,到達(dá)軌道的 A 點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道U,到達(dá)軌道的近地點(diǎn) B 時(shí),再次點(diǎn)火進(jìn)入近地軌道川繞地做勻速圓周運(yùn)動(dòng),引力常量為 G,不考慮其他星球的影響，則下列說法正確的是（） 一 if*抵JT189J【匚一 卄J單n / _A. 該衛(wèi)星在軌道川上 B 點(diǎn)的速率大于在軌道U上 A 點(diǎn)的速率B. 衛(wèi)星在軌道I和軌道川上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道I上動(dòng)能小，引力勢(shì)能大，機(jī)械能小C.衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn) A 向近地點(diǎn) B 運(yùn)動(dòng)的過程中，加速度變小塞答案 AD 在軌道I上 A 點(diǎn)速率大于在軌道U上 A 點(diǎn)的速率,在軌道川上 B

22、 點(diǎn)的速率大于在軌道I上 A 點(diǎn)的速率，故 A 正確；從 B 運(yùn)動(dòng)到 A 地球引力做負(fù)功，勢(shì)能增加，軌道川的速度大于 軌道I的速度，動(dòng)能減小，U軌道 B 點(diǎn)點(diǎn)火減速機(jī)械能減小，I軌道 A 點(diǎn)點(diǎn)火減速機(jī)械能減小，故B 錯(cuò)誤;根據(jù)公式G?=ma可得 a二?2?所以距離地球越遠(yuǎn),向心加速度越小,故從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)過程中，加速度變大，故 C 錯(cuò)誤;在軌道I上運(yùn)動(dòng)過程中，萬(wàn)有引力提供向心力，故有?4n24n2（ R+h ）3G=n4?-（R+h）,解得 M=?舍,故 D 正確。2.（多選） （2019 河北衡水檢測(cè)）同步衛(wèi)星的發(fā)射方法是變軌發(fā)射,即先把衛(wèi)星發(fā)射到離地面 高度為 200300 km

23、的圓形軌道上，這條軌道叫停泊軌道，如圖所示，當(dāng)衛(wèi)星穿過赤道平面上的 P 點(diǎn)時(shí),末級(jí)火箭點(diǎn)火工作，使衛(wèi)星進(jìn)入一條大的橢圓軌道，其遠(yuǎn)地點(diǎn)恰好在地球赤道上空約36 000 km 處，這條軌道叫轉(zhuǎn)移軌道；當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn) Q 時(shí)，再開動(dòng)衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī),使之進(jìn)入 同步軌道,也叫靜止軌道。關(guān)于同步衛(wèi)星及其發(fā)射過程，下列說法正確的是（）A. 在 P 點(diǎn)火箭點(diǎn)火和在 Q 點(diǎn)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的都是使衛(wèi)星加速，因此,衛(wèi)星在靜止軌道上運(yùn) 行的線速度大于在停泊軌道上運(yùn)行的線速度B.在 P 點(diǎn)火箭點(diǎn)火和在 Q 點(diǎn)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的目的都是使衛(wèi)星加速，因此,衛(wèi)星在靜止軌道上運(yùn) 行的機(jī)械能大于在停泊軌道上運(yùn)行的機(jī)械能C. 衛(wèi)星在轉(zhuǎn)

24、移軌道上運(yùn)動(dòng)的速度大小范圍為7.9 km/sv11.2 km/sD.地球的質(zhì)量可表示為34n2(R+h )?D. 所有地球同步衛(wèi)星的靜止軌道都相同T 答案 BD 當(dāng)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由 GM?=m?2得v=V?可知衛(wèi)星在靜止軌道上運(yùn)行的 線速度小于在停泊軌道上運(yùn)行的線速度，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤。在 P 點(diǎn)火箭點(diǎn)火和在 Q 點(diǎn)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的 目的都是使衛(wèi)星加速，由能量守恒定律知，衛(wèi)星在靜止軌道上運(yùn)行的機(jī)械能大于在停泊軌道運(yùn)行 的機(jī)械能，故 B 項(xiàng)正確;衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上的速度小于第一宇宙速度，即速度大小 vTB,?|=?|,A、D 皆正確;Ek=2mV二?？7.（多選） 2018 年2 月 2 日,我

25、國(guó)成功將電磁監(jiān)測(cè)試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號(hào)”發(fā)射升空,標(biāo)志我國(guó)成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星的國(guó)家之一。通過觀測(cè)可以得到衛(wèi)星繞地 球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的（）A.密度 B.向心力的大小C.離地高度D.線速度的大小7. 答案 CD 本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。設(shè)衛(wèi)星離地面的高度為h,則有G?；+；?2二舄）（R+h）,結(jié)合 mg=f?,得 h=v?4n；r-R=遷響-R,又 vR+h）,可見 C D 項(xiàng)均正A.TATBB.EIEBC.SA=SB6. 答案 AD

26、衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)有弓 F=m?=mRj2=mR,則 T=2n房產(chǎn)“?故.i-2? ?故 EA?故 C 錯(cuò)誤。4n2確。因?yàn)樾l(wèi)星的質(zhì)量未知，故無(wú)法算出衛(wèi)星向心力的大小和衛(wèi)星的密度，故 A、B 錯(cuò)誤8.（2019 湖北襄陽(yáng)期中）據(jù)當(dāng)代天文學(xué)2016 年 11 月 17 日?qǐng)?bào)道，被命名為“開普勒 11145123 的恒星距離地球 5 000 光年,其赤道直徑和兩極直徑僅相差 6 公里,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最圓天體。 若該恒星的體積與太陽(yáng)的體積之比約為k1,該恒星的平均密度與太陽(yáng)的平均密度之比約為 k2,則該恒星表面的重力加速度與太陽(yáng)表面的重力加速度之比約為（）A.V? k2B.V? k2C.3-1D

27、.1v?8. 宅答案 A 將恒星視為球體,則體積 VnR3R3,根據(jù)“黃金代換”,恒星表面的重力加速度3?V?3yk 1 A估十詒g祜=丙?？pR，所以？2=麗=丹=2? k2,A 項(xiàng)正確。9. （2019 安徽安慶二模）2019 年 1 月 3 日 10 時(shí) 26 分,嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功著陸在月球背面南極艾特肯盆地的預(yù)選著陸區(qū)。存在“月球背面”是因?yàn)樵虑蚶@地球公轉(zhuǎn)的同時(shí)又有自轉(zhuǎn)，使得月球在繞地球公轉(zhuǎn)的過程中始終以同一面朝向地球。根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)，判斷下列說法中正確的是（）A. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期B. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期等于月球自轉(zhuǎn)的周期C. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度大于地

28、球的第一宇宙速度D. 月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度大于地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的角速度9. 答案 B 由題意知，月球繞地球一周的過程中，其正面始終正對(duì)地球，據(jù)此可知,月球公轉(zhuǎn)一 周的時(shí)間內(nèi)恰好自轉(zhuǎn)一周，即月球繞地球的公轉(zhuǎn)周期與其自轉(zhuǎn)周期相同，故 A 錯(cuò)誤,B 正確;地球 的第一宇宙速度是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度，所以月球繞地球公轉(zhuǎn)的線速度小于地球的第一宇宙速度,故 C 錯(cuò)誤；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得角速度3= ,月球繞地球公轉(zhuǎn)的半徑大于地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的半徑，所以月球繞地球公轉(zhuǎn)的角速度小于地球同步衛(wèi)星繞地 球運(yùn)動(dòng)的角速度，故 D 錯(cuò)誤。10. （多選） （2019 廣東佛山模擬）某宇宙飛

29、船在赤道所在平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)地球 赤道平面與其公轉(zhuǎn)平面共面，地球半徑為 R。日落后 3 小時(shí)時(shí),站在地球赤道上的小明，剛好觀察 到頭頂正上方的宇宙飛船正要進(jìn)入地球陰影區(qū)，則（ ）A.宇宙飛船距地面高度為辺 RB.在宇宙飛船中的宇航員觀測(cè)地球，其張角為 90C.宇航員繞地球一周經(jīng)歷的“夜晚”時(shí)間為 6 小時(shí)D.若宇宙飛船的周期為 T,則宇航員繞地球一周經(jīng)歷的“夜晚”時(shí)間為 T/410. *答案 BD 飛船與地球之間的位置關(guān)系如圖，0 是地心,人開始在 A 點(diǎn),這時(shí)剛好日落,經(jīng)過 3 小時(shí),地球轉(zhuǎn)了 45 ,即/AOC=45,此時(shí)人已經(jīng)至 U 了 B 點(diǎn),飛船在人的正上方 C 點(diǎn),太陽(yáng)光正好能照到飛船,所以根據(jù)/ AOC=45 ,就能確定飛船的軌道半徑r=0C=oS?-=v2OA=U2R,則飛船的高度 h=(V-1)R,故 A 錯(cuò)誤。/ AOC=45 ,則/ACO 也是 45 ,此時(shí)在宇宙飛船中的宇航員觀測(cè)地球,其張角為 90 ,故 B 正確。若宇宙飛船的周期為 T,則由 A 的分析可知，飛船在地球的陰?影內(nèi)對(duì)應(yīng)的圓心角為 90。，則宇航員繞地球一周經(jīng)歷的“夜晚”時(shí)間為-;由于該飛船的軌道半