2018高考物理总复习专题天体运动的三大难点破解1深度剖析卫星的变轨同步练习

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1、深度剖析卫星的变轨（答题时间：30分钟）1.一宇宙飞船沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运行，机械能为E，通过远地点P时，速度为v，加速度大小为a，如图所示，当飞船运动到P时实施变轨，转到圆形轨道Ⅱ上运行，则飞船在轨道Ⅱ上运行时，下列说法不正确的是（　　）A.速度大于vB.加速度大小为aC.机械能等于ED.机械能大于E2.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如下图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下

2、列说法中正确的是（）A.图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力做正功B.航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C.根据题中条件可以算出月球质量D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小3.2011年9月29日，“天宫一号”顺利升空，11月1日，“神舟八号”随后飞上太空，11月3日凌晨，“神八”与离地高度343km轨道上的“天宫一号”对接形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功，为建立太空实验室——空间站迈出了关键一步。设对接后的组合体在轨道上做匀速圆周运动，则下列说法中正

3、确的是（）A.对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，可以在同一轨道上点火加速B.对接后，“天宫一号”的速度大于第一宇宙速度C.对接后，“天宫一号”的运行周期小于地球同步卫星的周期D.今后在“天宫一号”内工作的宇航员因受力平衡而在其中悬浮或静止4.2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心准时发射了“神舟十号”飞船。经过几次变轨后进入预定轨道与“天宫一号”对接，如下图所示，飞船由近地圆轨道l处发动机向后喷气通过椭圆轨道2变轨到远地圆轨道3。轨道1与轨道2相切于a点，轨道2与轨道3相切于b点

4、。完成预定任务后安全返回。则下面说法正确的是（）A.在轨道1上运行的角速度小于轨道3上运行的角速度B.在轨道1上过a点时的速度大于轨道2上过a点时的速度C.在轨道3上过b点时的加速度大于轨道2上过b点时的加速度D.在轨道2上运动时做无动力飞行，从a点到b点机械能守恒5.我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前

5、相比（）A.卫星速度增大，角速度减小B.卫星速度增大，角速度增大C.卫星速度减小，角速度增加D.卫星速度减小，角速度减小6.据美国媒体报道，美国和俄罗斯的两颗通信卫星于今年2月11日在西伯利亚上空相撞。这是人类有史以来的首次卫星碰撞事件。发生碰撞的地点位于西伯利亚上空490英里（约790公里），恰好比国际空间站的轨道高270英里（434公里）。这是一个非常用的轨道，是用来远距离探测地球和卫星电话的轨道。则以下相关说法中，正确的是（）A.碰撞后的碎片若受大气层的阻力作用，轨道半径将变小，则有可能与国际空间

6、站相碰撞B.在碰撞轨道上运行的卫星的周期比国际空间站的周期小C.发射一颗到碰撞轨道运行的卫星，则发射速度要大于11.2km／sD.在同步轨道上，若后面的卫星加速，将有可能与前面的卫星相碰撞7.探月卫星在空中运动的简化示意图如下。卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道。已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为r和r1，地球半径为R，月球半径为R1，地球表面重力加速度为g，月球表面重力加速度为。求：（1）卫星在停泊轨道上运行的线速度；（2）

7、卫星在工作轨道上运行的周期。8.“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划——“嫦娥工程”获得了宝贵的经验。如图所示，假设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ并绕月球做圆周运动。求：（1）飞船在轨道Ⅰ上的运行速率；（2）飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间。1.C解析：卫星要从低轨道到高轨道，需要加速然后做离心运动，所以轨道Ⅱ上运行的速度大于v，故A正确；根据万

8、有引力提供向心力，即可得：，M、r不变，所以加速度大小仍为a，故B正确；飞船在轨道Ⅰ上的远地点P要点火加速，做离心运动才能变轨到轨道Ⅱ上运行，运行的速度大于v，动能增加，克服引力做功，势能增加，机械能要增大。所以C错误，D正确。2.ABC解析：因为航天飞机离月球越来越近，所以在飞向B处的过程中，月球引力做正功；航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站圆轨道必须点火减速；根据可知若已知空间站绕月球做圆周运动的周期T和半径r可算出月球的质量M；由于没