2022高考物理一輪復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天素養(yǎng)提升課五天體運(yùn)動的熱點(diǎn)問題

物理第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天素養(yǎng)提升課(五)天體運(yùn)動的熱點(diǎn)問題1．衛(wèi)星的軌道(1)赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)，同步衛(wèi)星就是其中的一種。(2)極地軌道：衛(wèi)星的軌道過南北兩極，即在垂直于赤道的平面內(nèi)，如極地氣象衛(wèi)星。(3)其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道，且軌道平面一定通過地球的球心。題型一衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律及特點(diǎn)2．地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)3．衛(wèi)星的各物理量隨軌道半徑變化的規(guī)律√√√【對點(diǎn)練2】(2020·新高考天津卷)北斗問天，國之夙愿。我國北斗三號系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星(

)

A．周期大 B．線速度大C．角速度大 D．加速度大√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上。(2)在A點(diǎn)點(diǎn)火加速，由于速度變大，萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ。(3)在B點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓形軌道Ⅲ。題型二衛(wèi)星的變軌問題如圖所示，這是“嫦娥五號”探月過程的示意圖。探測器在圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動，到達(dá)軌道的A點(diǎn)時變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，變軌前后的速度分別為v1和v2；到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)B時再次變軌進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動，變軌前后的速度分別為v3和v4，則探測器(

)A．在A點(diǎn)變軌需要加速B．在軌道Ⅱ上從A點(diǎn)到B點(diǎn)，速度變小C．在軌道Ⅱ上B點(diǎn)的加速度大于Ⅲ軌道上B點(diǎn)的加速度D．四個速度大小關(guān)系滿足v3＞v4＞v1＞v2√【對點(diǎn)練3】

(2020·湖南長郡中學(xué)期中)我國首個火星探測器將于2020年在海南文昌發(fā)射場用“長征”五號運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射，一步實(shí)現(xiàn)火星探測器的“繞、著、巡”，假設(shè)將來中國火星探測器探測火星時，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，下列說法正確的是(

)A．探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)動時，經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時的速度B．探測器在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大于探測器在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度C．探測器在軌道Ⅲ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度大于探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度D．探測器在軌道Ⅱ上運(yùn)動時的機(jī)械能大于在軌道Ⅲ上運(yùn)動時所具有的機(jī)械能√解析：根據(jù)開普勒定律知探測器在橢圓軌道上運(yùn)動時，在離火星最近的P點(diǎn)速度大于最遠(yuǎn)的Q點(diǎn)的速度，A正確；飛船從軌道Ⅰ上變軌到軌道Ⅱ上，需要在P點(diǎn)加速，所以在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度小于在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點(diǎn)時的速度，B錯誤；不管在哪個軌道上，飛船在P點(diǎn)受到的萬有引力是相等的，所以加速度相等，C錯誤；飛船往高軌道運(yùn)動需要點(diǎn)火加速，飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時的機(jī)械能小于在軌道Ⅲ上運(yùn)動時所具有的機(jī)械能，D錯誤?！獭緦c(diǎn)練4】

(2020·漢中市第二次檢測)2018年12月12日，嫦娥四號開始實(shí)施近月制動，為下一步月面軟著陸做準(zhǔn)備，首先進(jìn)入月圓軌道Ⅰ，其次進(jìn)入橢圓著陸軌道Ⅱ，如圖所示，B為近月點(diǎn)。A為遠(yuǎn)月點(diǎn)，關(guān)于嫦娥四號衛(wèi)星，下列說法正確的是(

)A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度B．衛(wèi)星沿軌道Ⅰ運(yùn)動的過程中，衛(wèi)星中的科考儀器處于超重狀態(tài)C．衛(wèi)星從軌道Ⅰ變軌到軌道Ⅱ，機(jī)械能增大D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過A點(diǎn)時的動能大于在軌道Ⅱ經(jīng)過B點(diǎn)時的動能√1．雙星模型(1)定義：繞公共圓心轉(zhuǎn)動的兩個星體組成的系統(tǒng)，我們稱之為雙星系統(tǒng)。如圖所示。題型三雙星和多星模型2．多星模型模型三星模型(正三角排列)三星模型(直線等間距排列)四星模型圖示向心力的來源另外兩星球?qū)ζ淙f有引力的合力另外兩星球?qū)ζ淙f有引力的合力另外三星球?qū)ζ淙f有引力的合力

(多選)(2018·高考全國卷Ⅰ)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動12圈。將兩顆中子星都看做質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)、萬有引力常量并利用牛頓力學(xué)知識，可以估算出這一時刻兩顆中子星(

)A．質(zhì)量之積 B．質(zhì)量之和C．速率之和 D．各自的自轉(zhuǎn)角速度√√√√【對點(diǎn)練6】

(多選)(2020·廣東珠海期中)經(jīng)長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了“雙星系統(tǒng)”，“雙星系統(tǒng)”由兩顆相距較近的恒星組成，每個恒星的大小遠(yuǎn)小于兩個星體之間的距離，而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。兩顆星球組成的雙星A、B，A、B的質(zhì)量分別為m1、m2，在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上的O點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動．現(xiàn)測得兩顆星之間的距離為L，質(zhì)量之比為m1∶m2＝3∶2。則可知(

)√√【對點(diǎn)練7】

(多選)(2020·濰坊市第二次高考模擬)在宇宙中，當(dāng)一顆恒星靠近黑洞時，黑洞和恒星可以相互繞行，從而組成雙星系統(tǒng)。在相互繞行的過程中，質(zhì)量較大的恒星上的物質(zhì)會逐漸被吸入到質(zhì)量較小的黑洞中，從而被吞噬掉，黑洞吞噬恒星的過程也被稱之為“潮汐瓦解事件”。天鵝座X－1就是這樣一個由黑洞和恒星組成的雙星系統(tǒng)，它們以兩者連線上的某一