2019届高考物理一轮复习 课时跟踪检测(十六)天体运动与人造卫星(普通班)

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1、课时跟踪检测(十六)天体运动与人造卫星[A级——基础小题练熟练快]1.[多选](2017·江苏高考)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行,则其(  )A.角速度小于地球自转角速度B.线速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自转周期D.向心加速度小于地面的重力加速度解析:选BCD “天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行时,由G=mω2r可知,半径越小,角速度越大,则其角速度大于同步卫星的角速度,即大于地球自转的角速度,A项错误;由于第一宇宙速度是最大环

2、绕速度,因此“天舟一号”在圆轨道的线速度小于第一宇宙速度,B项正确;由T=可知,“天舟一号”的周期小于地球自转周期,C项正确;由G=mg,G=ma可知,向心加速度a小于地球表面的重力加速度g,D项正确。2.[多选](2017·全国卷Ⅱ)如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经M、Q到N的运动过程中(  )A.从P到M所用的时间等于B.从Q到N阶段,机械能逐渐变大C.从P到Q阶段,速率逐渐变小D.从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功解析:选CD 在海王

3、星从P到Q的运动过程中,由于引力与速度的夹角大于90°,因此引力做负功,根据动能定理可知,速度越来越小,C项正确;海王星从P到M的时间小于从M到Q的时间,因此从P到M的时间小于,A项错误;由于海王星运动过程中只受到太阳引力作用,引力做功不改变海王星的机械能,即从Q到N的运动过程中海王星的机械能守恒,B项错误;从M到Q的运动过程中引力与速度的夹角大于90°,因此引力做负功,从Q到N的过程中,引力与速度的夹角小于90°,因此引力做正功,即海王星从M到N的过程中万有引力先做负功后做正功,D项正确。★3.(2018·皖南八校联考)一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星,其轨道半

4、径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一,则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为(已知地球半径为R)(  )A.πRB.πRC.πRD.πR解析:选A 根据卫星在其轨道上满足G=mg′,且在地球表面G=mg,又因为g′=g,解得r=2R;则某一时刻该卫星观测到地面赤道的弧度数为,则观测到地面赤道最大弧长为πR,A正确。★4.[多选](2018·重庆一诊)如图所示,a、b两个飞船在同一平面内,在不同轨道绕某行星顺时针做匀速圆周运动。若已知引力常量为G,a、b两飞船距该行星表面高度分别为h1、h2(h1<h2),运行周期分别为T1、T2,则以下说法正确的是(  

5、)A.飞船a运行速度小于飞船b运行速度B.飞船a加速可能追上飞船bC.利用以上数据可计算出该行星的半径D.利用以上数据可计算出该行星的自转周期解析:选BC 根据万有引力提供向心力G=m,轨道半径越大,线速度越小,a的线速度大于b的线速度,故A错误。a加速可做离心运动,可能会与b发生对接,故B正确。根据万有引力提供向心力:G=mr,a和b离地高度分别为h1、h2,运行周期分别为T1、T2,联立两方程,可求出行星的质量和半径,故C正确。利用卫星的运动规律只能得到行星的质量、体积和密度,但无法分析出行星的自转规律,故D错误。★5.[多选]目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着

6、它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是(  )A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小解析:选BD 由于空气阻力做负功,卫星轨道半径变小,由=m可知,卫星线速度增大,地球引力做正功,引力势能一定减小,故动能增大,机械能减小,选项A、C错误,B正确;根据动能定理,卫星动能增大,卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功,而地球引力做的正功等于引力势能的

7、减小,所以卫星克服阻力做的功小于引力势能的减小,选项D正确。6.(2018·福州一中模拟)引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测。1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在。如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型,如图所示,两星球在相互的万有引力作用下,绕O点做匀速圆周运动。由于双星间的距离减小,则(  )A.两星的运动周期均逐渐减小B.两星的运动角速度均逐渐减小C.两星的向心加速度均逐渐减小D.两星的运动线速度均逐渐减小解析:选A 双星做匀速圆周运动具有相同的角速度,靠相互间的万有引力提供向心力。根据G

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