高考物理大一輪復(fù)習(xí)配套檢測：第五章微小專題3天體運(yùn)動(dòng)中的“四大難點(diǎn)”Word版含答案

1、 微小專題3天體運(yùn)動(dòng)中的“四大難點(diǎn)”一、單項(xiàng)選擇題. （2016 南通、泰州、揚(yáng)州、淮安二模 ）一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，A、B是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn).下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星在A點(diǎn)的角速度大于 B點(diǎn)的角速度B.衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度小于 B點(diǎn)的加速度C.衛(wèi)星由A運(yùn)動(dòng)到B過程中動(dòng)能減小，勢能增大D.衛(wèi)星由A運(yùn)動(dòng)到B過程中引力做正功，機(jī)械能增大.（2016 無錫一模）軌道康復(fù)者”是“垃圾”衛(wèi)星的救星，被稱為“太空110” .它可在太空中給“垃圾”衛(wèi)星補(bǔ)充能源，延長衛(wèi)星的使用壽命，假設(shè)“軌道康復(fù)者”的軌道平面與地球赤道平面重合，軌道半徑為地球同步衛(wèi)星軌道半徑的五分之一，其運(yùn)動(dòng)方向與地球自

2、轉(zhuǎn)方向一致 TOC o 1-5 h z 下列說法中正確的是（）A.站在赤道上的人觀察到“軌道康復(fù)者”向西運(yùn)動(dòng)“軌道康復(fù)者”的速度是地球同步衛(wèi)星速度的5倍“軌道康復(fù)者”的加速度是地球同步衛(wèi)星加速度的25倍“軌道康復(fù)者”可在高軌道上加速，以實(shí)現(xiàn)對(duì)低軌道上衛(wèi)星的拯救. （2016 南通、揚(yáng)州、泰州三模）在離地球十幾億光年的遙遠(yuǎn)星系中有兩個(gè)黑洞A、B.其質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的 36倍和29倍,A、B繞它們連線上某點(diǎn)以相同周期轉(zhuǎn)動(dòng)組成雙星系統(tǒng).在漫長的演變過程中 A、B緩慢靠近，最后合并為一個(gè)黑洞，釋放出巨大能量，則（）A、B所受萬有引力之比為 36 : 29A、B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為 29 : 36A

3、、B緩慢靠近過程中勢能增大A、B緩慢靠近過程中動(dòng)能減小.（2016 金陵中學(xué)）“嫦娥三號(hào)”探測器發(fā)射到月球上要經(jīng)過多次變軌，最終降落到月球表面上，其中軌道I為圓形，軌道n為橢圓.下列說法中正確的是（）a.探測器在軌道i的運(yùn)行周期大于在軌道 n的運(yùn)行周期B.探測器在軌道I經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道n經(jīng)過p時(shí)的加速度C.探測器在軌道I運(yùn)行時(shí)的加速度大于月球表面的重力加速度D.探測器在p點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道n必須點(diǎn)火加速. （2016 鄭州二模改編）引力波的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了愛因斯坦100年前所做的預(yù)測.1974年發(fā)現(xiàn)了脈沖雙星間的距離在減小就已間接地證明了引力波的存在如果將該雙星系統(tǒng)簡化為理想的圓周運(yùn)動(dòng)模

4、型，如圖所示，兩星球在相互的萬有引力作用下，繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).由于雙星間的距離減小，則（）A.兩星的運(yùn)動(dòng)周期均逐漸減小B.兩星的運(yùn)動(dòng)角速度均逐漸減小C.兩星的向心加速度均逐漸減小D.兩星的運(yùn)動(dòng)半徑均逐漸增大二、多項(xiàng)選擇題.（2016 常州一模）已知地球和火星的半徑分別為ri、r2,繞太陽公轉(zhuǎn)軌道可視為圓，軌道半徑分別為1、3,公轉(zhuǎn)線速度分別為 V1、V2,地球和火星表面重力加速度分別為g1、g2,平均密度分別為P1、0地球第一宇宙速度為V1,飛船貼近火星表面環(huán)繞線速度為V2,則下列說法中正確的是 （）A. = B.=C. p1= p2 D. g1二g2.（2016 徐州一中）四顆人造衛(wèi)星a

5、、b、c、d在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行，其中a、c的軌道半徑相同，b、d在同一個(gè)圓軌道上，b、c軌道在同一平面上.某時(shí)刻四顆衛(wèi)星的運(yùn)行方向及位置如圖所示，則（）A.衛(wèi)星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度.衛(wèi)星b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度C.衛(wèi)星d通過加速就可追上衛(wèi)星 bD.若衛(wèi)星c變軌后在軌道半徑較大的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其周期變大8.（2015 南通二模）據(jù)報(bào)道，一顆來自太陽系外的彗星于2014年10月20日擦火星而過.如圖所示，設(shè)火星繞太陽在圓軌道上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)半徑為r周期為T該彗星在穿過太陽系時(shí)由于受到太陽的引力，軌道發(fā)生彎曲，彗星與火星在圓軌道的A點(diǎn)“擦肩而過”

6、.已知萬有引力常量為A.可計(jì)算出太陽的質(zhì)量.可計(jì)算出彗星經(jīng)過 A點(diǎn)時(shí)受到的引力C.可計(jì)算出彗星經(jīng)過 A點(diǎn)的速度大小D.可確定彗星在 A點(diǎn)的速度大于火星繞太陽的速度.目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌 道半徑逐漸變小.若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列說法中正確的是（）A.衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B.由于地球引力做正功，引力勢能一定減小C.由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小三、非選擇題10.（2016 揚(yáng)州中學(xué)）我國執(zhí)行首次載人航天飛行的“神舟五號(hào)”飛船于

7、 2003年10月15日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空.飛船由“長征-2F”運(yùn)載火箭先送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道，在B點(diǎn)實(shí)施變軌后，再進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示.已知飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,近地點(diǎn)A距地面高度為hi,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R.求:(1)地球的第一宇宙速度大小飛船在近地點(diǎn)A的加速度aA的大小.遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h2的大小.11 . （2015 安徽卷）由三顆星體構(gòu)成的系統(tǒng)，忽略其他星體對(duì)它們的作用，存在著一種運(yùn)動(dòng)形式三顆星體在相互之間的萬有引力作用下，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，繞某一共同的圓心O在三角形所在的平面內(nèi)做相同角速度的圓周運(yùn)動(dòng)

8、（圖示為A、B、C三顆星體質(zhì)量不相同時(shí)的一般情況）.若A星體質(zhì)量為2m,B、C兩星體的質(zhì)量均為 m,三角形邊長為a.求：(1) A星體所受合力大小Fa.B星體所受合力大小Fb.C星體的軌道半徑Rc.3 天體運(yùn)動(dòng)中的四大難點(diǎn)(4)三星體做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T.微小專題B【解析】 根據(jù)開普勒第二定律，衛(wèi)星與地球的連線在單位時(shí)間里掃過的面積相等，則在相同的時(shí)間里衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)掃過的圓心角較小，所以角速度較小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；利用G=ma,rB,有aAaB,B項(xiàng)正確 油A到B的過程中，萬有引力做正功，動(dòng)能增大，勢能減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤; 由A到B的過程中只有萬有引力做功，機(jī)械能守恒，D項(xiàng)錯(cuò)誤.C【解析】 軌道康復(fù)者”和

9、地球同步衛(wèi)星都是由地球引力提供向心力，軌道康復(fù)者”半徑小，角速度大，相同時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度大 ，赤道上的人應(yīng)該觀察到它向東運(yùn)動(dòng)A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)=man=m,B項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確；軌道康復(fù)者”加速，引力不足以提供向心力，會(huì)發(fā)生離心現(xiàn)象，朝著 更高的軌道飛去，D項(xiàng)錯(cuò)誤.B【解析】 黑洞A、B組成雙星系統(tǒng)，彼此間的萬有引力屬于作用力與反作用力的關(guān)系，所以萬有引力之比為 1 ：1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;黑洞A、B彼此間的萬有引力提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的 向心力，G=mb 2r,得出 mAco2rA=mBco2rB,rA : rB=mB : mA=29 : 36,B項(xiàng)正確；A、B緩慢靠近白過程中， 萬有引力做正功，動(dòng)能增大，

10、勢能減小，C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.a【解析】 由于探測器在軌道I的半長軸大于在軌道 n的半長軸，由開普勒第三定律可知探測器在軌道I的運(yùn)行周期大于在軌道 n的運(yùn)行周期，故a正確;探測器在軌道I經(jīng)過p點(diǎn) 時(shí)的加速度等于在軌道 n經(jīng)過p時(shí)的加速度，故b錯(cuò)誤;探測器在軌道I運(yùn)行時(shí)的加速度小于 月球表面的重力加速度，故C錯(cuò)誤;探測器在p點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道n必須點(diǎn)火減速，故d錯(cuò)誤.A【解析】 組成雙星系統(tǒng)的兩顆星的周期T相同，設(shè)兩星的質(zhì)量分別為 M1和M2,圓周運(yùn) 動(dòng)的半徑分別為 R和R2,兩星間距為L,由萬有引力定律有=MiRi=M2R2,可得GMi=,GM2=，兩式 相加可得 G(Mi+M2)T2=4商？(

11、式),兩式相除可得 MiRi=M2R2( 式)，由 式可知，因兩星間 的距離減小，則周期T變小，角速度均逐漸增大，故A正確,B錯(cuò)誤;兩星的向心加速度 a=增大，故C 錯(cuò)誤;由 式可知雙星運(yùn)行半徑與質(zhì)量成反比,由于雙星間的距離減小,故其軌道半徑減小,故 D 錯(cuò)誤 .AC【解析】 地球和火星均繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)根據(jù)v=A項(xiàng)正確；根據(jù)=m,B項(xiàng)錯(cuò)誤；再根據(jù)M=p Ttr3,C項(xiàng)正確；根據(jù)g=,D項(xiàng)錯(cuò)誤.AD 【解析】 由G=m=mw2r=m r=ma可知a、c的軌道半徑相同小于 b、d軌道半徑 所以 衛(wèi)星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，故A正確；衛(wèi)星a、c的線速度大小相等，且大 于 b 的線

12、速度, 故 B 錯(cuò)誤 ; 由于衛(wèi)星b、 d 軌道半徑相同,所以衛(wèi)星d 通過加速就不能追上衛(wèi)星b,故C錯(cuò)誤;衛(wèi)星c變軌后在軌道半徑較大的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其周期變大，故D正確.AD【解析】 對(duì)火星分析有 G=mr,得出M二,A項(xiàng)正確；由于彗星的質(zhì)量未知，無法求出彗星 經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)受到的引力，B項(xiàng)錯(cuò)誤；火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v=從火星軌道進(jìn)入彗星軌道需點(diǎn)火加速，彗星經(jīng)過A點(diǎn)的速度大于，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.BD 【 解析 】 衛(wèi)星半徑減小時(shí),分析各力做功情況可判斷衛(wèi)星能量的變化. 衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，地球的引力提供向心力，G=m,受稀薄氣體阻力的作用時(shí)，軌道半徑逐漸變小，地球的引力對(duì)衛(wèi)星做正功,勢能逐漸減小,動(dòng)能逐漸變大,由于氣體阻力做負(fù)功,衛(wèi)星的機(jī)械能減小,選項(xiàng)B、 D正確 .(1)(2)(3) -R【 解析 】(1) 繞地球表面運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供G=m=mg,解得 v=.根據(jù)萬有引力定律可得 G=maA,且G=mg聯(lián)立解得aA=.在大圓軌道上，根據(jù)萬有引力定律可得G=m(R+h2),且G=mg,T=,解得h2= R.11.(1) 2G (2)G (3) a (4)兀Fba=G=G=Fca,【解析】(