2023年高考物理一模試題匯編全國通用05 萬有引力（解析版）

專題05月有引力定律

1、（2023?浙江省強基聯(lián)盟高三下學期2月統(tǒng)測）地球公轉軌道接近圓，但彗星運動軌道則是一個非常扁

的橢圓。天文學家哈雷成功預言哈雷彗星的回歸，它最近出現(xiàn)的時間為1986年，預測下次飛近地球將在

2061年左右。如圖為地球與哈雷彗星繞日運動的示意圖，且圖中M點為兩跡的交點。則下列分析正確的

是（）

地球、C......................................................-

八安、哈南彗星、

太春.—-—

A.哈雷彗星在近日點的速度大于地球繞日公轉的速度

B.哈雷彗星在“點時的加速度小于地球在M點時的加速度

C.根據(jù)已知數(shù)據(jù)可估算哈雷彗星軌道的半長軸是地球公轉半徑的反倍

D.地球與太陽的連線和哈雷彗星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積相等

【答案】A

【解析】A.哈雷彗星在橢圓軌道上繞日公轉，在近日點的速度大于太陽的第一宇宙速度，而地球繞日軌

道比近日軌道要遠一些，根據(jù)

所以地球環(huán)日速度小于太陽的第一宇宙速度，A正確；

B.根據(jù)牛頓第二定律

（J=F-,,—=GM---m----=GM------

mr^tnr2

哈雷彗星在M點時的加速度等于地球在M點時的加速度，B錯誤;

C.根據(jù)開普勒第三定律

C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律可知同一顆行星與太陽的連線在相同時間內掃過的面積相等，所以地球與太陽的

連線在相等時間內掃過的面積與哈雷彗星與太陽的連線在相等時間內掃過的面積不相等，D錯誤。

故選A0

2、（2023?安徽省江南十校高三下學期聯(lián)考）我國載人航天事業(yè)已邁入"空間站"時代。2023年2月9日,

神舟十五號航天員乘組迎來了首次出艙活動，兩名航天員先后成功出艙，一名航天員在核心艙內配合支持,

經過約7小時圓滿完成既定任務。已知空間站離地面的高度約為450km,地球半徑約為6400km,則下列

說法正確的是（）

A.漂浮在核心艙內的航天員不受地球引力作用

B.空間站在軌運行的速度大于第一宇宙速度

C.艙內的航天員每24h只可觀察到一次日出日落

D.若宇航員乘坐飛船返回地球，則飛船與空間站分離后需要點火減速

【答案】D

【解析】A.漂浮在核心艙內的宇航員仍然受地球引力作用，引力提供向心力做勻速圓周運動，處于完全

失重狀態(tài)，A錯誤；

B.據(jù)引力作為向心力可得，衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度為

第一宇宙速度為近地衛(wèi)星做勻速圓周運動的線速度，則空間站繞地球運行線速度小于第一宇宙速度，B錯

誤；

C.根據(jù)引力作為向心力可得

解得

^≈L5h

T=

GM

故24h內大約可看到16次II出［I落，C錯誤;

D.飛船返回地球，做向心運動，因此需要減速，D正確。

故選Do

3、（2023?湖北省八市高三下學期3月聯(lián)考）2022年，北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)進入服務全球的新時代。北

斗系統(tǒng)空間段由多種類衛(wèi)星組合而成，其中地球靜止軌道衛(wèi)星A在赤道平面運轉，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星

B的軌道與赤道平面有一個夾角，兩衛(wèi)星的運行周期均為24h。假設兩星均沿圓軌道運行，則衛(wèi)星A與B

一定相同的物理量是（）

A.線速度B.軌道半徑

C.加速度D.地球對衛(wèi)星的引力大小

【答案】B

【解析】A.線速度為矢量，衛(wèi)星A與B的線速度方向不相同，故A錯誤。

B.根據(jù)

因為軌道為圓軌道，兩衛(wèi)星的運行周期相同，則兩衛(wèi)星的軌道半徑一定相同，故B正確；

C.加速度是矢量，衛(wèi)星A與B的加速度方向不相同，故C錯誤；

D.根據(jù)

LGMm

衛(wèi)星A和衛(wèi)星B的質量不一定相同，則地球對兩衛(wèi)星的引力大小不一定相同，故D錯誤。

故選Bo

4、（2023?福建省龍巖市高三下學期3月質檢）北京時間2022年11月30日，"神舟十五號"載人飛船與“天

和”核心艙成功對接，6名航天員"勝利會師，如圖所示，對接前，飛船沿圓軌道1運行，核心艙在距地面

約40Okm高度的軌道團運行。飛船從軌道I加速后，經過調整到達軌道SI與核心艙完成對接，對接后共同沿

軌道回運行。下面說法正確的是（）

A.航天員在核心艙中處于失重狀態(tài)

B.對接后核心艙的運行速度小于7.9km∕s

C.飛船在軌道I的機械能大于在軌道13的機械能

D.飛船在軌道I的運行周期大于在軌道團的運行周期

【答案】AB

【解析】A?航天員隨飛船及核心艙一起在萬有引力作用下做勻速圓周運動，處于完全失重狀態(tài)，故A正

確；

B.7.9km∕s是第一宇宙速度，是最大的環(huán)繞速度，對接后飛船的速度小于7.9km∕s,故B正確；

C.飛船從I至峋軌道需要加速，所以機械能增加，則飛船對接前機械能小于對接后機械能，故C錯誤；

D.根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMm4π2

F=W

解得

4π2r3

T=

GM

可知，飛船在軌道I的運行周期小于在軌道團的運行周期，故D錯誤。

故選AB,

5、（2023?遼寧省鞍山市高三下學期一模）12月10日，改編自劉慈欣同名系列長篇科幻小說的《三體》

動畫在曄哩彈哩上線便備受關注。動畫版《三體》總編劇之一趙佳星透露，為了還原太空電梯的結構，他

們研究太空電梯的運行原理。太空電梯的原理并不復雜，與生活的中的普通電梯十分相似。只需要在地球

同步軌道上建造一個空間站，并用某種足夠長且足夠結實的"繩索"將其與地面相連，在引力作用下，繩索

會繃緊，宇航員、乘客以及貨物可以通過像電梯轎廂一樣的升降艙沿繩索直入太空，這樣就不需要依靠火

箭、飛船這類復雜的航天工具。如圖乙所示，假設有一長度為r的太空電梯連接地球赤道上的固定基地與

同步空間站”（相對地球靜止），衛(wèi)星人與同步空間站。的運行方向相同，其軌道半徑比同步軌道半徑大。

此時二者距離最近,經過時間f之后第一次相距最遠。已知地球自轉周期T,下列說法正確的是（）

A.太空電梯各點均處于完全失重狀態(tài)

B.衛(wèi)星6比同步空間站“運行的線速度大

C.衛(wèi)星6的周期為薨27號7

D.太空電梯上各點線速度與該點離地球球心距離成正比

【答案】CD

【解析】A.對地球衛(wèi)星有

解得

可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，角速度越小，由于人與貨物沿著"太空電梯"上行期間，在未到達地球同步軌道

位置的時候，其角速度與同步軌道相同，即"太空電梯”該位置的角速度小于該位置軌道半徑上衛(wèi)星的角速

度，則"太空電梯"上該位置圓周運動所需的向心力小于該位置的萬有引力，人與貨物還受到電梯向上的力

的作用，人與貨物處于失重狀態(tài)，但不是完全失重，只有人與貨物上升到同步衛(wèi)星軌道上時，其角速度與

同步軌道衛(wèi)星的角速度相等，此時萬有引力恰好等于圓周運動所需的向心力，此時人與貨物才處于完全失

重狀態(tài)，A錯誤；

B.根據(jù)

解得

軌道半徑越小，線速度越大，可知，衛(wèi)星人比同步空間站”運行的線速度小，B錯誤：

C.經過時間，之后，〃、6第一次相距最遠，則有

2乃2%

----t------t—71

TT'

解得

衛(wèi)

It-T

C正確；

D.根據(jù)線速度與角速度的關系有

v=ωr

由于太空電梯上各點的角速度等于地球自轉的角速度，可知，太空電梯上各點線速度與該點離地球球心距

離成正比，D正確。

故選CDo

6、(2023?河北省新高考九師聯(lián)盟高三下學期2月質檢)"雙星"是宇宙中普遍存在的一種天體系統(tǒng)，這種

系統(tǒng)之所以穩(wěn)定的原因之一是系統(tǒng)的總動量守恒且總動量為0,如圖所示，A、B兩顆恒星構成雙星系統(tǒng),

繞共同的圓心O互相環(huán)繞做勻速圓周運動，距離不變，角速度相等,已知A的動量大小為p,A、B的總

質量為M,A、3軌道半徑之比為k,則2的動能為()

?>?<--??//

A—嚨—BO+")-c(I”'kp2

,2(1+Z)M-2kM'IkMD，2(1-OM

【答案】B

【解析】設A、8的質量分別為MA、MR,軌道半徑分別為以、相互間的萬有引力充當向心力，則有

2

M√w%=Maωrti

根據(jù)題意

*%=k

MA+MB=M

綜合解得

,,Mk

MBKl=+--?---

A、B組成的系統(tǒng)總動量守恒且總動量為0,則B的動量大小與A的動量大小相等，即A的動量大小為p,

則B的動能為

E-P2_（1+一爐

KB

2MB2kM

故選Bo

7、（2023?湖南省長沙市雅禮中學高三下學期第七次月考）設計貫通地球的弦線光滑真空列車隧道：質量

為〃?的列車不需要引擎，從入口的A點由靜止開始穿過隧道到達另一端的B點，。，為隧道的中點，0,與地

心。的距離為A=@R,假設地球是半徑為R的質量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g。己

2

知質量均勻分布的球殼對球內物體引力為O,P點到。'的距離為X,則（）

A.列車在隧道中A點的合力大小為〃密

B.列車在尸點的重力加速度等于g

C.列車在P點的加速度等于α=^/g

D.列車在運動中的最大速度為巫

2

【答案】D

【解析】

A.設列車在A時，ZAOO==，，列車在A點受到地球的引力

K=mg

列車在4點受到合力

一=%Sine

根據(jù)幾何關系有

.A√F≡F

sinθ=-----------

R

解得

1

FrA=~mS

故A錯誤;

B.由

,Mm,

Gr^^=mg

r

,f43

Mλ=-πpr

聯(lián)立可得

“等

可知列車在P點的重力加速度小于g,故B錯誤；

C.設地球的質量為M,列車運動到P點距地心為，?，/POO=U，根據(jù)兒何關系有

sinθ,=—

r

列車運動到P點加速度

cM"m.

G——?sιn6/=ιna

r

地球為均勻球體

Mft_r3

又

_Mm

G方=理

解得

X

a=-g

R

故C錯誤；

D.列車在隧道內距0'的距離X時合力

FL=ma=-mgX

R

F，隨X均勻變化，既列車從4到0'做加速度減小的加速運動，則列車在。'點有最大速度，則有

-FA--+--F-O??x.,=-1mv2-八0

2n2

解得

故D正確。

故選D。

8、（2023?山東省濰坊市高三下學期一模）如圖所示，霍曼轉移軌道是以較低能耗從地球發(fā)送探測器到火

星的轉移軌道，該軌道以太陽為焦點，近日點、遠日點分別與地球軌道、火星軌道相切。在地球上將火星

探測器發(fā)射，探測器從地球軌道出發(fā)，在太陽引力作用下，沿霍曼轉移軌道無動力運行到達火星軌道。地

球、火星的公轉軌道可近似為圓軌道，火星公轉軌道半徑約為地球公轉軌道半徑的1.5倍，則探測器從地

球軌道運動至火星軌道用時約為（）

"一一一火星軌道

/'，\

,贏球軌宦\\

'j林金曼轉移軌道

A.0.4年B.0.7年C.1年D.1.4年

【答案】B

【解析】霍曼地火轉移軌道為橢圓，則其軌道半長軸，?約為地球公轉軌道半徑為的〃倍，則

1.5+1…

n=--------=1.25

2

設，探測器經過轉移軌道的時間為，則有

皮=工

"2⑵）2

其中

7>1年

解得

，=嚕公0.7年

故選Bo

9、（2023?湖北省華中師大新高考聯(lián)盟高三下學期一模）夢天實驗艙已成功發(fā)射并與中國空間站完成對接，

至此中國空間站建造進入收官階段。己知夢天實驗艙在近地軌道上做勻速圓周運動，空間站的運行軌道為

橢圓，近地點距離地面的高度為力∕=400km,且近地點與地球近地軌道相切，遠地點距離地面的高度為

力2=45Okm。則下列說法正確的是（)

A.在近地點，中國空間站的繞行速度等于夢天實驗艙的繞行速度

B.在近地點，中國空間站的向心加速度等于夢天實驗艙的向心加速度

C.中國空間站在遠地點的機械能大于在近地點的機械能

D.夢天實驗艙減速才能在遠地點追上中國空間站完成對接

【答案】B

【解析】A.由萬有引力提供向心力可得

2

「MmV

CJ-----------------7=機------------

(R+4)R+4

夢天實驗艙的環(huán)繞速度為

V=陣

由于空間站運行軌道為橢圓軌道，在近地點，加速才能從近地衛(wèi)星軌道切換到橢圓軌道，即中國空間站在

近地點的繞行速度大于夢天實驗艙的繞行速度，故A錯誤；

B.由萬有引力提供向心力可得

Mm

Cr-----------=ma

(R+。

解得

ɑ?

(?+R)

在近地點，中國空間站的向心加速度等于夢天實驗艙的向心加速度，故B正確；

C.中國空間站在橢圓運動過程中，只有萬有引力做功，機械能守恒，故C錯誤；

D.夢天實驗艙減速，實際受到的萬有引力大于所需要的向心力，發(fā)生近心運動，離地球越來越近，不可

能在遠地點追上中國空間站完成對接，故D錯誤。

故選Bo

10、（2023?渝瓊遼高三下學期仿真模擬聯(lián)考）2023年2月10日神舟十五號乘組圓滿完成了中國空間站全

面建成后的首次出艙任務，空間站如圖所示。若中國空間站繞地球可視為勻速圓周運動，已知空間站運行

周期為T，軌道離地面的高度為/?,地球半徑為R,引力常量為G,忽略地球自轉的影響，則下列說法正確

的是（）

1π∣(R+∕I)3

地球的第一宇宙速度為

B.空間站的運行速度為干

C.航天員出艙與空間站保持相對靜止時受到的合力為零

D.空間站繞地球運動的向心加速度大于地面的重力加速度

【答案】A

【解析】A.設地球質量為空間站質量為布，對空間站根據(jù)萬有引力提供向心力有

GMm

(R+h)2

對質量為名的物體在地球上達到第一宇宙速度時有

2

GMmnV

-------?—=∕77—

R20aR

聯(lián)立解得

4秒科

A正確;

B.空間站的運行速度為

2π(R+h)

V.=-----------

,T

B錯誤；

C.航天員出艙與空間站保持相對靜止時仍然受到地球的萬有引力作用，所受合力不為零，C錯誤;

D.空間站繞地球運動時有

GMm

--------Tr=ιna

(R+〃)

在地面時有

GMtn

——廠="ig

R2e

可得

a<g

D錯誤。

故選Ao

11、（2023?山東省荷澤市高三下學期一模）距地心R=3.6萬千米的高度上，有一個"地球同步軌道"，各

國向太空發(fā)射的同步衛(wèi)星都運行在該軌道上，而從“地球同步軌道”再上升300千米，就是國際社會處理太

空垃圾的地方，稱為"墓地軌道"，軌道半徑為r,如圖所示.將廢棄飛行物處理到這兒，可以為“地球同步

軌道”釋放更多的空間，這樣的操作，沒幾個國家能做到。2022年1月，運行在地球同步軌道上的中國“實

踐21號"衛(wèi)星，發(fā)揮"太空拖船”的作用，將一顆失效的北斗二號衛(wèi)星送入到了"墓地軌道，地球表面的重

力加速度為g,下列說法正確的是（）

A."地球同步軌道”處的重力加速度為0

B.北斗二號衛(wèi)星在"墓地軌道"和"同步軌道"上運行的角速度之比為

C.北斗二號衛(wèi)星從“同步軌道"到"墓地軌道”其機械能減小

D."實踐21號"衛(wèi)星從"墓地軌道"返回"地球同步軌道"，需要減速

【答案】BD

【解析】A.設地球質量為M,根據(jù)

LMm

G下小

可得"地球同步軌道”處的重力加速度

GM

g=R

可知"地球同步軌道”處的重力加速度不為0,故A錯誤；

B.根據(jù)萬有引力提供向心力

G粵=〃/R

R2

可得

[GM

-7N

寫,故B正確;

可得北斗二號衛(wèi)星在"墓地軌道"和"同步軌道"上運行的角速度之比為

C.北斗二號衛(wèi)星從“同步軌道"到"墓地軌道”需要將北斗二號衛(wèi)星加速做離心運動，除萬有引力外其他力對

其做正功，機械能增大，故C錯誤；

D."實踐21號"衛(wèi)星從"墓地軌道"返回"地球同步軌道"，需要使其減速做近心運動，故D正確。

故選BD0

12.(2023泗省高三下學期2月適應性測試)一顆在赤道平面內自西向東繞地球做圓周運動的近地衛(wèi)星P,

在某時刻處于地面上一標志性建筑物。的正上方，P做圓周運動的半徑可近似看作地球半徑，考慮地球自

轉，貝I」()

A.P始終位于Q的正上方B.經過5分鐘后，P處于Q的東側

C.經過5分鐘后，P處于Q的西側D.P的角速度大小大于地球自轉角速度大小

【答案】BD

【解析】地球的自轉方向為自西向東，近地衛(wèi)星產也自西向東運動，尸和Q初始位置如圖所示

近地衛(wèi)星的軌道半徑接近地球半徑Ha64（X）km,萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律可知

=m—

[GM

?~R^

衛(wèi)星的速度接近地球的第一宇宙速度7.9kπ√s,繞行地球一周用時約85min左右，繞行速度和角速度遠大于

地球自轉一周24h的速度和角速度，因此產不可能始終處于。的上方；5min后衛(wèi)星P轉過的角度為

-?-×360°=1.25°,處于。的東側。

24×60

故選BD.

13、（2023?山東省濟寧市高三下學期一模）新華社酒泉2022年11月30日電，神舟十五號航天員乘組于

11月30日清晨入駐“天宮”空間站，與神舟十四號航天員乘組首次實現(xiàn)“太空會師”，開啟中國空間站

長期有人駐留時代，空間站運行軌道視為圓形軌道。下列說法正確的是（）

A.空間站的運行速度大于第一宇宙速度

B.航天員在空間站中處于完全失重狀態(tài)，不受地球的引力作用

C.若已知空間站在軌運行周期、環(huán)繞速度及引力常量，則可估算出地球的質量

D.航天員出艙時，若與空間站連接的安全繩脫落，航天員將做離心運動飛離空間站

【答案】C

【解析】

A.第一宇宙速度等于近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，根據(jù)

由于空間站的運行軌道半徑大于近地衛(wèi)星的半徑，可知空間站的運行速度小于第一宇宙速度，A錯誤；

B.航天員在空間站中處于完全失重狀態(tài)，但是航天員仍然受地球的引力作用，由地球引力提供圓周運動

的向心力，B錯誤；

C.根據(jù)

CMmV22πr

G-=m-------V=--

r^rrT

解得

可知，若已知空間站在軌運行周期、環(huán)繞速度及引力常量，則可估算出地球的質量，C正確;

D.航天員出艙時，由于慣性，航天員仍然與空間站具有近似相等的速度，此時仍然滿足

即此時若與空間站連接的安全繩脫落，航天員仍然在該軌道上做圓周運動，D錯誤。

故選C。

14、（2023?遼寧省沈陽市高三下學期教學質量監(jiān)測一）中國預計將在2028年實現(xiàn)載人登月計劃，把月球

作為登上更遙遠行星的一個落腳點。如圖所示是“嫦娥一號奔月”的示意圖，“嫦娥一號”衛(wèi)星發(fā)射后經

多次變軌，進入地月轉移軌道，最終被月球引力捕獲，成為繞月衛(wèi)星。關于“嫦娥一號”下列說法正確的

是（）

A.發(fā)射時的速度必須達到第三宇宙速度

B.在繞地軌道中，公轉半長軸的立方與公轉周期的平方之比不變

C.在軌道I上運動時的速度小于軌道∏上任意位置的速度

D.在不同的繞月軌道上，相同時間內衛(wèi)星與月心連線掃過的面積相同

【答案】B

【解析】

A.第三宇宙速度是指發(fā)射物體能夠脫離太陽系的最小發(fā)射速度，而“嫦娥一號”仍然沒有脫離地球引力

的范圍，所以其發(fā)射速度小于第二宇宙速度，故A錯誤；

B.在繞地軌道中，根據(jù)開普勒第三定律

可知，同一中心天體，橢圓軌道半長軸的立方與周期的平方之比為定值，故B正確；

C.設軌道I的速度為也，軌道II近地點速度為V2,軌道II遠地點速度為V3,在軌道II的遠月點建立一以

月球為圓心的圓軌道，其速度為V4,則根據(jù)離月球的遠近，再根據(jù)圓周運動加速離心原理，可得

結合萬有引力提供向心力圓周運動知識，有

V

-m一

可知，圓軌道半徑越大，線速度越小，所以

V2>V∣>V4>V3

故在軌道I上運動時的速度也不是小于軌道II上任意位置的速度，故C錯誤；

D.根據(jù)開普勒第二定律，可知在同一繞月軌道上，相同時間內衛(wèi)星與月心連線打過的面積相同，但是在

不同的繞月軌道上不滿足，故D錯誤。

故選Bo

15>（2023?山東省臨沂市普通高中高三下學期一模）人類首次發(fā)現(xiàn)的引力波來源于距地球之外13億光年

的兩個黑洞互相繞轉最后合并的過程.設兩個黑洞A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動，如圖所示,

黑洞A的軌道半徑大于黑洞B的軌道半徑,兩個黑洞的總質量為M,兩個黑洞中心間的距離為L,則（）

\'、、、JaB1

O

A.黑洞A的質量一定大于黑洞B的質量

B.黑洞A的線速度一定小于黑洞B的線速度

C.其運動周期T=JaC

NGM

D.兩個黑洞的總質量M一定，L越大，角速度越大

【答案】C

【解析】

A.設兩個黑洞質量分別為，WA、SB,軌道半徑分別為RA、RB，角速度為力

則由萬有引力定律可知

等j

L

RA+RB=L

聯(lián)立可以得到

如=殳

mBRA

而&>凡，所以

WA<mB

故選項A錯誤；

B.由于二者角速度相等，則線速度分別為

VA=*

VB="RB

則

VA>?

故選項B錯誤;

CD.聯(lián)立方程式

生泮=叫療RA

-GmAfnBB2?

RA+RB=L

可以得到

..ω1C

M=m?+mR=----------

ABG

而且

lfπ

1——

ω

整理可以得到

τT=?2πJn---r--

?GM

可知當總質量M一定，L越大，則T越大，角速度越小，故選項C正確，D錯誤。

故選C。

16、（2023?廣東省深圳市高三下學期第一次調研）2022年11月30日，我國六名航天員在空間站首次“太

空會師”，向世界展示了中國航天工程的卓越能力。載人空間站繞地運動可視為勻速圓周運動，已知空間

站距地面高度為力，運行周期為7,地球半徑為R。忽略地球自轉，則（）

?rj

空間站的線速度大小為工4π2(R+h)3

A.B.地球的質量可表示為

TT2

4π2(R+h)2

C.地球表面重力加速度為D.空間站的向心加速度大小為

T2R2T2R

【答案】C

【解析】

A.由題意可知，空間站繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑為r=R+∕ι,周期為T,因此空間站的線速度

大小為

2rzr_2(R+〃)乃

V=

A錯誤;

B.由地球的吸引力提供向心力，可得

-Mm

G----------7=m

(/?+/?)■

解得

4∕(R+∕Z)3

M=

GT2

B錯誤;

C.由地球的萬有引力等于地球表面的重力，可得

-Mm

G市r=mg

解得

M,2(R+〃)3

gR―_TrRi-

C正確；

D.由向心加速度公式，可得空間站的向心加速度大小為

2.2吟2N4∕(R+∕Z)

α=fy-r=［于J(/?+/?)=~~L

D錯誤。

故選C。

17、(2023?山東省歷城二中高三下學期一模)2022年5月，我國成功完成了天舟四號貨運飛船與空間站

的對接，形成的組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運動，周期約90分鐘。下列說法正確的是()

A.組合體中的貨物處于超重狀態(tài)

B.組合體的速度大小略大于第一宇宙速度

C.組合體的角速度大小比地球同步衛(wèi)星的大

D.組合體的加速度大小比地球同步衛(wèi)星的小

【答案】C

【解析】

A.組合體在天上只受萬有引力的作用，則組合體中的貨物處于失重狀態(tài)，A錯誤；

B.由題知組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運動，而第一宇宙速度為最大的環(huán)繞速度，則組合體的

速度大小不可能大于第一宇宙速度，B錯誤：

C.已知同步衛(wèi)星的周期為24h,則根據(jù)角速度和周期的關系有

rλπ

ω=——

T

由于TM>7-則組合體的角速度大小比地球同步衛(wèi)星的大，C正確：

D.由題知組合體在地球引力作用下繞地球做圓周運動，有

整理有

T=2π.

由于7同>TΛ∣??,則ri,il>raι??,且同步衛(wèi)星和組合體在天上有

aμj<a組合體

D錯誤。

故選C。

18、（2023?安徽省淮北市高三下學期一模）2022年11月29日，神舟十五號飛船在酒泉發(fā)射成功，次日

凌晨對接于空間站組合體的前向對接口。至此，中國空間站實現(xiàn)了“三大艙段”+“三艘飛船”的最大構

型，天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟五號貨運飛船、神舟十四號、神舟十五號載人飛船同時

在軌。神舟十五號航天員順利進駐中國空間站，與神舟十四號的三名航天員實現(xiàn)了首次“太空會師”。空

間站繞地球的運動可以看作勻速圓周運動，已知空間站離地面高度約為400km,地球半徑約為640Okm,

下列說法正確的是（）

A.神舟十五號飛船運載火箭發(fā)射過程中，航天員處于完全失重狀態(tài)

B.由于對接后空間站的總質量增加，會造成飛船的運行周期增大

C.空間站運行的向心加速度與地球表面重力加速度之比約為162:17?

D.考慮稀薄大氣阻力，若空間站沒有進行動力補充，運行速度會越來越大

【