高考物理一輪復習 考點大通關 專題4.5 宇宙航行學案

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1、 專題4.5 宇宙航行 考點精講 一、宇宙速度 1．第一宇宙速度(環(huán)繞速度) (1)數(shù)值 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)第一宇宙速度的計算方法 ①由G＝m得v＝ ． ②由mg＝m得v＝． 2．第二宇宙速度(脫離速度)：v2＝11.2 km/s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度． 3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7 km/s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度． 二、人造衛(wèi)星 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

2、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． 2．地球同步衛(wèi)星的特點 (1)軌道平面一定：軌道平面和赤道平面重合． (2)周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即T＝24 h＝86 400 s. (3)角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同． (4)高度一定：據(jù)G＝mr得r＝＝4.23104 km，衛(wèi)星離地面高度h＝r－R≈6R(為恒量)． (5)繞行方向一定：與地球自轉(zhuǎn)的方向一致． 3．衛(wèi)星的各物理量隨軌道半徑變化的規(guī)律 4．衛(wèi)星運動中的機械能 (1)只在萬有引力作用下衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運動和沿橢

3、圓軌道運動，機械能均守恒，這里的機械能包括衛(wèi)星的動能和衛(wèi)星(與中心天體)的引力勢能． (2)質(zhì)量相同的衛(wèi)星，圓軌道半徑越大，動能越小，勢能越大，機械能越大． 三、 1．解決天體圓周運動問題的兩條思路 (1)在中心天體表面或附近而又不涉及中心天體自轉(zhuǎn)運動時，萬有引力等于重力，即G＝mg，整理得GM＝gR2，稱為黃金代換．(g表示天體表面的重力加速度) (2)天體運動的向心力來源于天體之間的萬有引力，即 G＝m＝mrω2＝m＝man. 2．用好“二級結(jié)論”，速解參量比較問題 “二級結(jié)論”有： (1)向心加速度a∝，r越大，a越??； (2)線速度v∝，r越大，v越小，r＝R時的v

4、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)星時的最小發(fā)射速度)； (3)角速度ω∝，r越大，ω越??； (4)周期T∝，r越大，T越大．即“高軌低速周期長，低軌高速周期短”． 考點精練 題組1 人造衛(wèi)星 1．關于人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是(已知地球半徑為6 400 km)( ) A．運行的軌道半徑越大，線速度也越大 B．運行的速率可能等于8.3 km/s C．運行的軌道半徑越大，周期也越大 D．運行的周期可能等于80 min 【答案】C 2．如圖所示，a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的四顆人造衛(wèi)星．其中a、c的軌道相交于P，b、d在同

5、一個圓軌道上．某時刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方，下列說法中正確的是( ) A．a(chǎn)、c的線速度大小相等，且小于d的線速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 D．b、c的周期相等 【答案】C 【解析】根據(jù)a、c的軌道相交于P，可知二者軌道半徑相同，a、c的線速度大小相等，且大于d的線速度，選項A錯誤；b、c的角速度大小不相等，選項B錯誤．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，選項C正確；b的周期大于c的周期，選項D錯誤。 3．關于人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是(已知地球半徑為6 400 km)( ) A．

6、運行的軌道半徑越大，線速度也越大 B．運行的速率可能等于8.3 km/s C．運行的軌道半徑越大，周期也越大 D．運行的周期可能等于80 min 【答案】C 4．由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的( ) A．質(zhì)量可以不同 B．軌道半徑可以不同 C．軌道平面可以不同 D．速率可以不同 【答案】A 【解析】同步衛(wèi)星軌道只能在赤道平面內(nèi)，高度一定，軌道半徑一定，速率一定，但質(zhì)量可以不同，A項正確。 5．研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)

7、射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比( ) A．距地面的高度變大 B．向心加速度變大 C．線速度變大 D．角速度變大 【答案】A 題組2 三種宇宙速度 1．關于人造地球衛(wèi)星的運行速度和發(fā)射速度，以下說法中正確的是( ) A．低軌道衛(wèi)星的運行速度大，發(fā)射速度也大 B．低軌道衛(wèi)星的運行速度大，但發(fā)射速度小 C．高軌道衛(wèi)星的運行速度小，發(fā)射速度也小 D．高軌道衛(wèi)星的運行速度小，但發(fā)射速度大 【答案】BD 【解析】對于人造地球衛(wèi)星，其做勻速圓周運動的線速度由G＝m得v＝，可看出線速度隨著半徑的增大而減?。畬⑿l(wèi)星發(fā)射到越遠的軌道上，所需要

8、的發(fā)射速度就越大，故B、D正確。 2．星球上的物體脫離星球引力所需要的最小速度稱為第二宇宙速度。星球的第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關系是v2＝v1。已知某星球的半徑為r，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的1/6。不計其他星球的影響。則該星球的第二宇宙速度為( ) A． B． C． D． 【答案】A 【解析】該星球的第一宇宙速度：G＝m1；在該星球表面處萬有引力等于重力：G＝m；由以上兩式得v1＝；則第二宇宙速度v2＝＝，故A正確。 3．甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。

9、以下判斷正確的是( ) A．甲的周期大于乙的周期 B．乙的速度大于第一宇宙速度 C．甲的加速度小于乙的加速度 D．甲在運行時能經(jīng)過北極的正上方 【答案】AC 4．若取地球的第一宇宙速度為8 km/s，某行星的質(zhì)量是地球的6倍，半徑是地球的1.5倍，該行星的第一宇宙速度約為( ) A．16 km/s B．32 km/s C．4 km/s D．2 km/s 【答案】A 【解析】由＝，得v＝ ＝8 km/s，所以其第一宇宙速度v＝ ＝16 km/s。故A選項正確。 方法突破 方法1 解決多個天體繞同一中心天體做勻速圓周運動的方法 詮釋：多個天體

10、或一個天體在不同軌道上圍繞同一中心天體運動，可以從兩個方面來考慮：（1）萬有引力提供向心力（2）開普勒第三定律。 題組3 解決多個天體繞同一中心天體做勻速圓周運動的方法 1．如圖所示，在同一軌道平面上的三個人造地球衛(wèi)星A、B、C在某一時刻恰好在同一直線上，下列說法正確的有( ) A．根據(jù)v＝，可知vAFB>FC C．向心加速度aA>aB>aC D．運動一周后，C先回到原地點 【答案】C 【解析】由＝m＝ma可得：v＝ ，故vA>vB>vC，故A錯誤；由a＝，可得aA>aB>aC，C正確；萬有引力F＝，但不知各衛(wèi)星的質(zhì)量大小關系

11、，無法比較FA、FB、FC的大小，B錯誤；由T＝可知，C的周期最大，最晚回到原地點，故D錯誤。 2．為了對火星及其周圍的空間環(huán)境進行探測，我國于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設探測器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2?；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出( ) A．火星的密度和火星表面的重力加速度 B．火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力 C．火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量 D．火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力 【答案】A 3．通常我們把太陽系

12、中行星自轉(zhuǎn)一周的時間稱為“1天”，繞太陽公轉(zhuǎn)一周的時間稱為“1年”．與地球相比較，金星“1天”的時間約是地球“1天”時間的243倍．由此可知( ) A．金星的半徑約是地球半徑的243倍 B．金星的質(zhì)量約是地球質(zhì)量的243倍 C．地球的自轉(zhuǎn)角速度約是金星自轉(zhuǎn)角速度的243倍 D．地球表面的重力加速度約是金星表面重力加速度的243倍 【答案】C 【解析】 金星自轉(zhuǎn)一周的時間為地球上的“243天”，由ω＝可知，地球的自轉(zhuǎn)角速度約是金星自轉(zhuǎn)角速度的243倍，選項C正確；星球的半徑、質(zhì)量、表面重力加速度等無法計算，選項A、B、D錯誤。 4．若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑

13、為地球的q倍，則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的( ) A．倍 B．倍 C．倍 D．倍 【答案】C 【解析】由G＝m可知，衛(wèi)星的環(huán)繞速度v＝，由于“宜居”行星的質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則有＝＝＝，故C項正確。 5．如圖所示，飛行器P繞某星球做勻速圓周運動，星球相對飛行器的張角為θ，下列說法正確的是( ) A．軌道半徑越大，周期越長 B．軌道半徑越大，速度越大 C．若測得周期和張角，可得到星球的平均密度 D．若測得周期和軌道半徑，可得到星球的平均密度 【答案】AC 5. 如圖所示，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運動，a、b到地心

14、O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為v1、v2，則( ) A.＝ B.＝ C.＝2 D.＝2 【答案】A 【解析】對人造衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力＝m，可得v＝ .所以對于a、b兩顆人造衛(wèi)星有＝ ，故選項A正確． 6．a(chǎn)、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運行的四顆人造衛(wèi)星．其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個圓軌道上，b、c的軌道在同一平面上．某時刻四顆衛(wèi)星的運行方向及位置如圖所示．下列說法中正確的是( ) A．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度 B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度 C．a(chǎn)、c的線速度大小相等，且小于d

15、的線速度 D．a(chǎn)、c存在在P點相撞的危險 【答案】A 【解析】由圖可知a、c的軌道半徑大小相等，且小于b、d的軌道半徑，由G＝m＝mrω2＝mr＝ma，可知B、C錯誤、A正確；a、c軌道相交，則軌道半徑相等，則速率相等，由圖示位置可知a、c不會相撞，則以后也不會相撞，D錯誤． 方法2解決不同天體繞各自中心天體做勻速圓周運動的方法 詮釋：（1）萬有引力提供向心力（2）天體的“黃金代換式” 題組4 解決不同天體繞各自中心天體做勻速圓周運動的方法 1．有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，則該星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的( ) A．4倍 B．

16、8倍 C．16倍 D．64倍 【答案】D 【解析】由g＝＝＝GρπR，可知g∝R，即該星球半徑是地球半徑的4倍，由M＝ρπR3可知該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的64倍。 2．甲、乙兩星球的平均密度相等，半徑之比是R甲R乙＝41，則同一物體在這兩個星球表面受到的重力之比是( ) A．1:1 B．4:1 C．1:16 D．1:64 【答案】B 【解析】由黃金代換式g＝可得g甲∶g乙＝M甲R∶M乙R，而M＝ρπR3.可以推得mg甲∶mg乙＝g甲∶g乙＝R甲∶R乙＝4∶1.故B選項正確。 3．如圖所示，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓

17、周運動。下列說法正確的是( ) A．甲的向心加速度比乙的小 B．甲的運行周期比乙的小 C．甲的角速度比乙的大 D．甲的線速度比乙的大 【答案】A 4．火星探測項目是我國繼神舟載人航天工程、嫦娥探月工程之后又一個重大太空探索項目。假設火星探測器在火星表面附近圓形軌道運行的周期為T1，神舟飛船在地球表面附近的圓形軌道運行周期為T2，火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為p，火星半徑與地球半徑之比為q，則T1與T2之比為( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】對火星探測器G＝m1R1解得T1＝2π 1。對神舟飛船G＝m2R2解得T2＝2π 2

18、，則＝ ＝，選項D正確。 5．“探路者”號宇宙飛船在宇宙深處飛行的過程中，發(fā)現(xiàn)A、B兩顆均勻球形天體，兩天體各有一顆靠近其表面飛行的衛(wèi)星，測得兩顆衛(wèi)星的周期相等，以下判斷正確的是( ) A．兩顆衛(wèi)星的線速度一定相等 B．天體A、B的質(zhì)量一定不相等 C．天體A、B的密度一定相等 D．天體A、B表面的重力加速度一定不相等 【答案】C 【解析】由G＝mR2，ρ＝，V＝πR3可知衛(wèi)星的周期T與天體的密度ρ成反比，兩顆衛(wèi)星的周期相等，天體A、B的密度一定相等，選項C正確。 方法3 在天體上搞“運動” 詮釋：在某天體上做實驗，即在天體上讓物體參與某一種或多種

19、運動形式。該天體表面處的重力加速度是解決此類問題的突破口。 題組5 在天體上搞“運動” 1．同重力場作用下的物體具有重力勢能一樣，萬有引力場作用下的物體同樣具有引力勢能。若取無窮遠處引力勢能為零，物體距星球球心距離為r時的引力勢能為Ep＝－G(G為萬有引力常量)，設宇宙中有一個半徑為R的星球，宇航員在該星球上以初速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的物體，不計空氣阻力，經(jīng)t秒后物體落回手中，則( ) A．在該星球表面上以 的初速度水平拋出一個物體，物體將不再落回星球表面 B．在該星球表面上以2 的初速度水平拋出一個物體，物體將不再落回星球表面 C．在該星球表面上以 的初速度豎直拋出一

20、個物體，物體將不再落回星球表面 D．在該星球表面上以2 的初速度豎直拋出一個物體，物體將不再落回星球表面 【答案】ABD 【解析】設該星球表面附近的重力加速度為g′，物體豎直上拋運動有：0－v0＝，在星球表面有：mg′＝G，設繞星球表面做圓周運動的衛(wèi)星的速度為v1，則m1＝G，聯(lián)立解得v1＝ ，A正確；2 > ，B正確；從星球表面豎直拋出物體至無窮遠速度為零的過程，有mv＋Ep＝0，即mv＝G，解得v2＝2 ，C錯誤，D正確。 2．一物體從一行星表面某高度處自由下落(不計阻力)。自開始下落計時，得到物體離行星表面高度h隨時間t變化的圖象如圖所示，則根據(jù)題設條件可以計算出( )

21、 A．行星表面重力加速度的大小 B．行星的質(zhì)量 C．物體落到行星表面時速度的大小 D．物體受到行星引力的大小 【答案】AC 【解析】從題中圖象看到，下落的高度和時間已知(初速度為0)，所以能夠求出行星表面的加速度和落地的速度，故A、C項正確；因為物體的質(zhì)量未知，不能求出物體受到行星引力的大小，又因為行星的半徑未知，不能求出行星的質(zhì)量，故B、D項錯誤。 3．模擬我國志愿者王躍曾與俄羅斯志愿者一起進行“火星500”的實驗活動．假設王躍登陸火星后，測得火星的半徑是地球半徑的，質(zhì)量是地球質(zhì)量的。已知地球表面的重力加速度是g，地球的半徑為R，王躍在地面上能向上豎直跳起的最大高度是h，忽略自

22、轉(zhuǎn)的影響，下列說法正確的是( ) A．火星的密度為 B．火星表面的重力加速度是 C．火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比為 D．王躍以與在地球上相同的初速度在火星上起跳后，能達到的最大高度是 【答案】A 【解析】對地球表面質(zhì)量為m的物體，由牛頓第二定律，有G＝mg，則M＝，火星的密度為ρ＝＝，選項A正確；對火星表面質(zhì)量為m′的物體，由牛頓第二定律，有G＝m′g′，則g′＝，選項B錯誤；火星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比＝2＝，選項C錯誤；王躍跳高時，分別有h＝0和h′＝0，由以上各式解得，在火星上能達到的最大高度是，選項D錯誤。 4．

23、我國自主研制的“嫦娥三號”攜帶“玉兔”月球車于2013年12月2日1時30分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，落月點有一個富有詩意的名字——“廣寒宮”．若已知月球的質(zhì)量為m月，半徑為R，引力常量為G，則以下說法正確的是( ) A．若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最大運行速度為 B．若在月球上發(fā)射一顆繞月球做圓周運動的衛(wèi)星，則最小周期為2π C．若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體，則物體上升的最大高度為0 D．若在月球上以較小的初速度v0豎直上拋一個物體，則物體從拋出到落回拋出點所用的時間為 【答案】C 方法4衛(wèi)星變軌問題的分析方法 詮釋：變軌運行分析(1)當v

24、增大時，所需向心力m增大，即萬有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運動，脫離原來的圓軌道，軌道半徑變大，但衛(wèi)星一旦進入新的軌道運行，由v＝ 知其運行速度要減小，但重力勢能、機械能均增加。(2)當衛(wèi)星的速度突然減小時，向心力減小，即萬有引力大于衛(wèi)星所需的向心力，因此衛(wèi)星將做向心運動，同樣會脫離原來的圓軌道，軌道半徑變小，進入新軌道運行時由v＝ 知運行速度將增大，但重力勢能、機械能均減少。 1．從低軌變高軌(如圖所示) (1)在P點加速(短時)由圓軌道1進入橢圓軌道2； (2)在橢圓軌道2上遠地點Q再短時加速進入圓軌道3. 雖有兩次短時加速，但衛(wèi)星從近地點P到遠地點Q的過程中引力做負

25、功，由v＝知，衛(wèi)星的速度減小(動能減小、勢能增大)． 2．從高軌變低軌(如圖所示) (1)在軌道3上Q點短時制動減速由圓軌道3進入橢圓軌道2； (2)在軌道2上P點再短時制動減速進入圓軌道1. 3．漸變轉(zhuǎn)軌：在衛(wèi)星受空氣阻力作用軌道變化問題中，“空氣阻力”是變軌的原因，一般分析過程為：衛(wèi)星在半徑為r1的較高軌道上做圓周運動，v1＝→空氣阻力做負功→衛(wèi)星動能(速度)減小→致使G＞m→衛(wèi)星做向心運動→軌道高度緩慢降低到半徑為r2的圓軌道上→重力做正功→衛(wèi)星動能增大．實質(zhì)上，衛(wèi)星在稀薄空氣阻力作用下的運動是機械能緩慢減小、軌道半徑緩慢減小、動能(速度)緩慢增大的運動． 題組6 衛(wèi)星變軌問

26、題的分析方法 1．我國未來將建立月球基地，并在繞月軌道上建造空間站．如圖所示，關閉動力的航天飛機在月球引力作用下向月球靠近，并將與空間站在B處對接，已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法中不正確的是( ) A．圖中航天飛機正加速飛向B處 B．航天飛機在B處由橢圓軌道進入空間站軌道必須點火減速 C．根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量 D．根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小 【答案】D 2. 如圖所示，1、3軌道均是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道示意圖，1軌道的半徑為R，2軌道是一顆衛(wèi)星繞地球做橢圓運動的軌道示意圖，3軌道與2軌道相切于B點，

27、O點為地球球心，AB為橢圓的長軸，三軌道和地心都在同一平面內(nèi)．已知在1、2兩軌道上運動的衛(wèi)星的周期相等，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，三顆衛(wèi)星的質(zhì)量相等，則下列說法正確的是( ) A．衛(wèi)星在3軌道上的機械能小于在2軌道上的機械能 B．若衛(wèi)星在1軌道上的速率為v1，衛(wèi)星在2軌道A點的速率為vA，則v1＜vA C．若衛(wèi)星在1、3軌道上的加速度大小分別為a1、a3，衛(wèi)星在2軌道A點的加速度大小為aA，則aA＜a1＜a3 D．若OA＝0.4R，則衛(wèi)星在2軌道B點的速率vB＞ 【答案】 B 【解析】 2、3軌道在B點相切，衛(wèi)星在3軌道相對于2軌道是做離心運動的，衛(wèi)星在3軌道上的線速度

28、大于在2軌道上B點的線速度，因衛(wèi)星質(zhì)量相同，所以衛(wèi)星在3軌道上的機械能大于在2軌道上的機械能，A錯誤；以OA為半徑作一個圓軌道4與2軌道相切于A點，則v4＜vA，又因v1＜v4，所以v1＜vA，B正確；加速度是萬有引力產(chǎn)生的，只需要比較衛(wèi)星到地心的高度即可，應是aA＞a1＞a3，C錯誤；由開普勒第三定律可知，2軌道的半長軸為R，OB＝1.6R，3軌道上的線速度v3＝，又因vB＜v3，所以vB＜ ，D錯誤． 3．如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星的一般程序是：先讓衛(wèi)星進入一個近地的圓軌道，然后在P點變軌，進入橢圓形轉(zhuǎn)移軌道(該橢圓軌道的近地點為近地圓軌道上的P，遠地點為同步圓軌道上的Q)，到達遠地點Q時再

29、次變軌，進入同步軌道。設衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的速率為v1，在橢圓形轉(zhuǎn)移軌道的近地點P點的速率為v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達遠地點Q時的速率為v3，在同步軌道上的速率為v4，三個軌道上運動的周期分別為T1、T2、T3，則下列說法正確的是( ) A．在P點變軌時需要加速，Q點變軌時要減速 B．在P點變軌時需要減速，Q點變軌時要加速 C． T1v1>v4>v3 【答案】CD 【解析】衛(wèi)星在橢圓形軌道的近地點P時做離心運動，所受的萬有引力小于所需的向心力，即v1，同理衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上Q點做向心運動，可知

30、v3v4，由以上所述可知D選項正確；由于軌道半徑R1

31、】C 【解析】物體A和衛(wèi)星B、C周期相同，故物體A和衛(wèi)星C角速度相同，但半徑不同，根據(jù)v＝ωR可知二者線速度不同，A項錯；根據(jù)a＝Rω2可知，物體A和衛(wèi)星C向心加速度不同，B項錯；根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星B和衛(wèi)星C在P點的加速度a＝，故兩衛(wèi)星在P點的加速度相同，C項正確；衛(wèi)星C做勻速圓周運動，萬有引力完全提供向心力，衛(wèi)星B軌道為橢圓，故萬有引力與衛(wèi)星C所需向心力不相等，二者線速度一定不相等，D項錯。 5．為了探測 X 星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為 r1的圓軌道上運動，周期為 T1，總質(zhì)量為 m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為 r2的圓軌道上運動，此

32、時登陸艙的質(zhì)量為 m2，則( ) A．X星球的質(zhì)量為 M ＝ B．X星球表面的重力加速度為 gX ＝ C．登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為＝ D．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為T2＝ T1 【答案】AD 6. 我國即將發(fā)射“天宮二號”空間實驗室，之后發(fā)射“神舟十一號”飛船與“天宮二號”對接．假設“天宮二號”與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運動，為了實現(xiàn)飛船與空間實驗室的對接，下列措施可行的是( ) A．使飛船與空間實驗室在同一軌道上運行，然后飛船加速追上空間實驗室實現(xiàn)對接 B．使飛船與空間實驗室在同一軌道上運行，然后空間實驗

33、室減速等待飛船實現(xiàn)對接 C．飛船先在比空間實驗室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實驗室，兩者速度接近時實現(xiàn)對接 D．飛船先在比空間實驗室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實驗室，兩者速度接近時實現(xiàn)對接 【答案】C 【解析】飛船在同一軌道上加速追趕空間實驗室時，速度增大，所需向心力大于萬有引力，飛船將做離心運動，不能實現(xiàn)與空間實驗室的對接，選項A錯誤；同理，空間實驗室在同一軌道上減速等待飛船時，速度減小，所需向心力小于萬有引力，空間實驗室做近心運動，也不能實現(xiàn)對接，選項B錯誤；當飛船在比空間實驗室半徑小的軌道上加速時，飛船做離心運動，逐漸靠近空間實驗室，可實現(xiàn)對接，選

34、項C正確；當飛船在比空間實驗室半徑小的軌道上減速時，飛船將做近心運動，遠離空間實驗室，不能實現(xiàn)對接，選項D錯誤． 7．(多選) 如圖為嫦娥三號登月軌跡示意圖．圖中M點為環(huán)地球運行的近地點，N點為環(huán)月球運行的近月點．a(chǎn)為環(huán)月球運行的圓軌道，b為環(huán)月球運行的橢圓軌道，下列說法中正確的是( ) A．嫦娥三號在環(huán)地球軌道上的運行速度大于11.2 km/s B．嫦娥三號在M點進入地月轉(zhuǎn)移軌道時應點火加速 C．設嫦娥三號在圓軌道a上經(jīng)過N點時的加速度為a1，在橢圓軌道b上經(jīng)過N點時的加速度為a2，則a1＞a2 D．嫦娥三號在圓軌道a上的機械能小于在橢圓軌道b上的機械能 【答案】BD.

35、 【解析】嫦娥三號在環(huán)地球軌道上運行速度v滿足7.9 km/s≤v＜11.2 km/s，則A錯誤；嫦娥三號要脫離地球需在M點點火加速讓其進入地月轉(zhuǎn)移軌道，則B正確；由a＝，知嫦娥三號在經(jīng)過圓軌道a上的N點和在橢圓軌道b上的N點時的加速度相等，則C錯誤；嫦娥三號要從b軌道轉(zhuǎn)移到a軌道需要減速，機械能減小，則D正確． 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375