2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 4-5 天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星針對訓(xùn)練（含解析） 新人教版

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1、天體運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星 1．(2019年蚌埠模擬)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS)，建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．對于其中的5顆同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是(　　) A．它們運(yùn)行的線速度一定不小于7.9 km/s B．地球?qū)λ鼈兊奈σ欢ㄏ嗤? C．一定位于赤道上空同一軌道上 D．它們運(yùn)行的加速度一定相同 解析：同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于7.9 km/s，A錯(cuò)誤；地球?qū)?顆同步衛(wèi)星吸引力的方向一定不同，B錯(cuò)誤；5顆同步衛(wèi)星一定位于赤道上空同一軌道上，它們運(yùn)行的加速度大小一定相等，方向不同，C正確，D錯(cuò)誤．

2、答案：C 2．(2019年麗水模擬)(多選)設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　) A．衛(wèi)星的線速度為 B．衛(wèi)星的角速度為 C．衛(wèi)星的加速度為 D．衛(wèi)星的周期為2π 解析：衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得G＝m＝mω2r2＝m＝ma，在地球表面處有G＝mg，其中r1＝R0，r2＝3R0，解以上各式得v＝，ω＝ ，a＝，T＝2π ，A、B錯(cuò)誤，C、D正確． 答案：CD 3. (多選) “神舟九號”飛船與“天宮一號”目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首

3、次載人空間交會(huì)對接．對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣．下列說法正確的是(　　) A．為實(shí)現(xiàn)對接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間 B．如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，“天宮一號”的動(dòng)能可能會(huì)增加 C．如不加干預(yù)，“天宮一號”的軌道高度將緩慢降低 D．航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用 解析：可認(rèn)為目標(biāo)飛行器是在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由v＝ 知軌道半徑越大時(shí)運(yùn)行速度越?。谝挥钪嫠俣葹楫?dāng)r等于地球半徑時(shí)的運(yùn)行速度，即最大的運(yùn)行速度，故目標(biāo)飛行器的運(yùn)行速度應(yīng)小于第一宇宙速度，A錯(cuò)誤；如不加干預(yù)，稀薄大氣對“天宮一號”的阻力做負(fù)功，

4、使其機(jī)械能減小，引起高度的下降，從而地球引力又對其做正功，當(dāng)?shù)厍蛞λ稣Υ笥诳諝庾枇λ鲐?fù)功時(shí)，“天宮一號”的動(dòng)能就會(huì)增加，故B、C皆正確；航天員處于完全失重狀態(tài)的原因是地球?qū)教靻T的萬有引力全部用來提供使航天員隨“天宮一號”繞地球運(yùn)行的向心力了，而非航天員不受地球引力作用，故D錯(cuò)誤． 答案：BC 4．(多選)發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1和2相切于Q點(diǎn)，軌道2和3相切于P點(diǎn)，設(shè)衛(wèi)星在軌道1和軌道3正常運(yùn)行的速度和加速度分別為v1、v3和a1、a3，在軌道2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度和加速度為v2和a

5、2，且當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)周期分別為T1、T2、T3，以下說法正確的是(　　) 圖4－5－15 A．v1＞v2>v3 B．v1＞v3>v2 C．a(chǎn)1＞a2＞a3 D．T1a3，在軌道2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度a2＝a3，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．根據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)周期T1

6、7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100 s時(shí)，它們相距約400 km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈．將兩顆中子星都看作是質(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(shí)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 解析：兩顆中子星運(yùn)動(dòng)到某位置的示意圖如圖4－5－16所示 圖4－5－16 每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈，角速度已知，中子星運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬有引力提供向心力得 ＝m1ω2r1① ＝m2ω2r2② l＝r1＋r2③ 由①②③式得＝ω2l，所以m1＋m2＝， 質(zhì)量之和可以估算． 由線速度與角速度的關(guān)系v＝ωr得 v1＝ωr1④ v2＝ωr2⑤ 由③④⑤式得v1＋v2＝ω(r1＋r2)＝ωl，速率之和可以估算．質(zhì)量之積和各自自轉(zhuǎn)的角速度無法求解． 答案：BC 4