《（江蘇專用）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 能力課時6 天體運(yùn)動中的四大難點(diǎn)（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動 萬有引力與航天 能力課時6 天體運(yùn)動中的四大難點(diǎn)（含解析）（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、能力課時6天體運(yùn)動中的“四大難點(diǎn)” 一、單項選擇題1一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后做勻速圓周運(yùn)動，動能減小為原來的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的()A向心加速度大小之比為41B角速度大小之比為21C周期之比為18D軌道半徑之比為12解析由m可得v，衛(wèi)星動能減小為原來的，速度減小為原來的，則軌道半徑增加到原來的4倍，故D錯誤；由an可知向心加速度減小為原來的，故A錯誤；由可知，角速度減小為原來的，故B錯誤；由周期與角速度成反比可知，周期增大到原來的8倍，故C正確。答案C2.(2020湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)月考)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功

2、能。如圖1所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動，且軌道半徑均為r，某時刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個位置，若兩衛(wèi)星均沿順時針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷正確的是()圖1A這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動到B位置所需的時間是C衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動到B位置的過程中萬有引力做正功D衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠追上衛(wèi)星2解析根據(jù)F合ma，對衛(wèi)星有Gma，可得a，取地面一物體由Gmg，聯(lián)立解得a，故A錯誤；根據(jù)Gmr，得T，又tT，聯(lián)立可解得t，故B正確；衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B的過程中，由于萬有引力方

3、向始終與速度方向垂直，故萬有引力不做功，C錯誤；若衛(wèi)星1向后噴氣，則其速度會增大，衛(wèi)星1將做離心運(yùn)動，所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2，D錯誤。答案B3. (2020安徽滁州中學(xué)期末)太空行走又稱為出艙活動。狹義的太空行走即指航天員離開載人航天器乘員艙，只身進(jìn)入太空的出艙活動。假設(shè)某宇航員出艙離開飛船后身上的速度計顯示其對地心的速度為v，該航天員從離開艙門到結(jié)束太空行走所用時間為t，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則()圖2A航天員在太空行走時可模仿游泳向后劃著前進(jìn)B該航天員在太空“走”的路程估計只有幾米C該航天員離地高度為RD該航天員的加速度為解析由于太空沒有空氣，因此航天員在太空中

4、行走時，無法模仿游泳向后劃著前進(jìn)，選項A錯誤；航天員在太空行走的路程是以速度v運(yùn)動的路程，即為vt，選項B錯誤；由Gmg和Gm，得hR，選項C正確；再由得a，選項D錯誤。答案C4假設(shè)將來人類登上了火星，航天員考察完畢后，乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時，經(jīng)歷了如圖3所示的變軌過程，則有關(guān)這艘飛船的說法，下列正確的是()圖3A飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度大于在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度B飛船繞火星在軌道上運(yùn)動的周期跟飛船返回地面的過程中繞地球以與軌道同樣的軌道半徑運(yùn)動的周期相同C飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度大于飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)時的加速度D飛船在軌道上運(yùn)動時，經(jīng)過P點(diǎn)時的速度大于經(jīng)過Q點(diǎn)時的

5、速度解析飛船在軌道上經(jīng)過P點(diǎn)時，要點(diǎn)火加速，使其速度增大做離心運(yùn)動，從而轉(zhuǎn)移到軌道上，所以飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度小于在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度，A錯誤；根據(jù)Gmr()2，得周期公式T2，雖然r相等，但是由于地球和火星的質(zhì)量不等，所以周期T不相等，故B錯誤；飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)時與飛船在軌道上運(yùn)動到P點(diǎn)時受到的萬有引力大小相等，加速度相等，故C錯誤；飛船在軌道上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)時，飛船做離心運(yùn)動，P點(diǎn)速度大于Q點(diǎn)的速度，故D正確。答案D5(2020河北石家莊質(zhì)檢)太陽系中某行星A運(yùn)行的軌道半徑為R，周期為T，但科學(xué)家在觀測中發(fā)現(xiàn)，其實際運(yùn)行的軌道與圓軌道存在一些偏離，且每隔時間t發(fā)生一次最

6、大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A外側(cè)還存在著一顆未知星B，它對A的萬有引力引起A行星軌道的偏離，假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同，由此可推測未知行星B繞太陽運(yùn)行的圓軌道半徑為()AR B.RCR DR解析在太陽系中行星A每隔時間t實際運(yùn)行的軌道發(fā)生一次最大偏離，說明A、B此時相距最近，此過程類似于鐘表中時、分兩針從重合到再次重合，已知A的軌道半徑小于B的軌道半徑，則有AtBt2，即tt2，得TT，利用開普勒第三定律有，解得RR，所以只能A項正確。答案A二、多項選擇題6.如圖4所示，飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動，不考慮質(zhì)量變化，相

7、對于在軌道1上，飛船在軌道2上的()圖4A動能大 B向心加速度大C運(yùn)動周期長 D角速度小解析根據(jù)mmamrm2r知，Ekmv2，半徑越大，動能越小，選項A錯誤；飛船在軌道2上向心加速度、線速度、角速度均較小，運(yùn)行周期長。故選項B錯誤，選項C、D正確。答案CD7. (2020江西上饒一模)在早期的反衛(wèi)星試驗中，攻擊攔截方式之一是快速上升式攻擊，即“攔截器”被送入與“目標(biāo)衛(wèi)星”軌道平面相同而高度較低的追趕軌道，然后通過機(jī)動飛行快速上升接近目標(biāo)將“目標(biāo)衛(wèi)星”摧毀。圖5為追趕過程軌道示意圖。下列敘述正確的是()圖5A圖中A是“目標(biāo)衛(wèi)星”，B是“攔截器”B“攔截器”和“目標(biāo)衛(wèi)星”的繞行方向為圖中的順時針

8、方向C“攔截器”在上升的過程中重力勢能會增大D“攔截器”的加速度比“目標(biāo)衛(wèi)星”的加速度小解析攔截衛(wèi)星的高度要比目標(biāo)衛(wèi)星的高度低，所以A是“攔截器”，B是“目標(biāo)衛(wèi)星”，A錯誤；由于“攔截器”軌道低，速度大，應(yīng)落后于“目標(biāo)衛(wèi)星”，繞行方向應(yīng)為圖中的順時針方向，B正確；“攔截器”在上升過程中要克服重力做功，所以重力勢能增大，C正確；根據(jù)公式a可知“攔截器”的加速度比“目標(biāo)衛(wèi)星”的加速度大，D錯誤。答案BC8.北京時間2020年7月24日，美國宇航局宣布，可能發(fā)現(xiàn)了“另一個地球”開普勒452b。將開普勒452b簡化成如圖6所示的模型：MN為該星球的自轉(zhuǎn)軸，A、B是該星球表面的兩點(diǎn)，它們與地心O的連線O

9、A、OB與MN的夾角分別為30，60；在A、B兩點(diǎn)處放置質(zhì)量分別為mA、mB的物體。設(shè)該星球的自轉(zhuǎn)周期為T，半徑為R，引力常量為G。則下列說法正確的是()圖6A該星球的第一宇宙速度為B若不考慮該星球自轉(zhuǎn)，在A點(diǎn)用彈簧秤稱量質(zhì)量為mA的物體，平衡時示數(shù)為F，則星球的質(zhì)量為C放在A、B兩點(diǎn)處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力大小的比值為D放在A、B兩點(diǎn)處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力大小的比值為解析該星球的第一宇宙速度v，而是星球自轉(zhuǎn)的最大線速度，所以A錯誤；若不考慮該星球自轉(zhuǎn)，A點(diǎn)處的重力加速度g，由Gmg得M，B正確；放在A、B兩處的物體隨星球自轉(zhuǎn)的向心力大小分別為FAmA2rAmA2Rsin ，F(xiàn)BmB2r

10、BmB2Rsin ，C正確，D錯誤。答案BC9(2020蘇北四市聯(lián)考)2020年5月10日，天文愛好者迎來了“土星沖日”的美麗天象?！巴列菦_日”是指土星和太陽正好分處地球的兩側(cè)，三者幾乎成一條直線。該天象每378天發(fā)生一次，土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的方向相同，公轉(zhuǎn)軌跡都近似為圓，地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期和半徑以及引力常量均已知，根據(jù)以上信息可求出()圖7A土星質(zhì)量B地球質(zhì)量C土星公轉(zhuǎn)周期D土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)速度之比解析行星受到的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列方程后，行星的質(zhì)量會約去，故無法求解行星的質(zhì)量，選項A、B錯誤；“土星沖日”天象每378天發(fā)生一次，即每經(jīng)過378天地球比土星多轉(zhuǎn)動一圈，

11、根據(jù)()t2可以求解土星公轉(zhuǎn)周期，選項C正確；知道土星和地球繞太陽的公轉(zhuǎn)周期之比，根據(jù)開普勒第三定律，可以求解公轉(zhuǎn)半徑之比，根據(jù)v可以進(jìn)一步求解土星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)速度之比，選項D正確。答案CD10.如圖8所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星。B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星。則以下判斷正確的是()圖8A衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度BA、B的線速度大小關(guān)系為vAvBC周期大小關(guān)系為TATCTBD若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速解析第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，為最大環(huán)繞速度，所以B的速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；A、C相比較，

12、角速度相等，由vr，可知vAvC，根據(jù)衛(wèi)星的線速度公式v得vCvB，則vAvCvB，故B錯誤；衛(wèi)星C為同步地球衛(wèi)星，所以TATC，再根據(jù)v，T得：衛(wèi)星的周期T2，可知TCTB，所以TATCTB，故C正確；衛(wèi)星要想從低軌道到達(dá)高軌道，需要加速做離心運(yùn)動，故D正確。答案CD11. (2020黑龍江綏化三校聯(lián)考)發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個階段：先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖9所示。當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時，其中說法正確的是()圖9A衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時的加速度B衛(wèi)星在軌道3上的動能小于它在軌道1上的動能C衛(wèi)星在軌道3上的引力勢能小于它在軌道1上的引力勢能D衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于它在軌道1上的機(jī)械能解析地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力為G，由Gma，可得衛(wèi)星在Q點(diǎn)的加速度a，故選項A正確；軌道1、3均為圓軌道，由Gm，可得v2，由于軌道3的半徑大于軌道1的半徑，故衛(wèi)星在軌道3上的動能小于在軌道1上的動能，故選項B正確；從軌道1到軌道3，地球與衛(wèi)星間的引力做負(fù)功，引力勢能將增加，選項C錯誤；由軌道1到軌道3經(jīng)過兩次加速，外力做正功，所以衛(wèi)星在軌道3上的機(jī)械能大于它在軌道1上的機(jī)械能，故選項D正確。答案ABD