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《山东省2020版高考物理课时规范练14人造卫星宇宙速度新人教版.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时规范练14 人造卫星 宇宙速度基础对点练1.(变轨问题)(2019·山西应县一中月考)在“嫦娥一号”奔月飞行过程中,在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b,如图所示,在a、b两轨道的切点处,下列说法正确的是( )A.卫星运行的速度va=vbB.卫星受月球的引力Fa=FbC.卫星的加速度aa>abD.卫星的动能答案B解析“嫦娥一号”从a轨道上经过切点时,即将做离心运动,vb,故A错误;由万有引力为F=,半径相等,故卫星受月球的引力
2、Fa=Fb,故B正确;万有引力提供向心力,ma=,因此加速度是相等的,故C错误;由A可知va>vb,卫星的动能Eka>Ekb,故D错误。2.(多选)(天体运动中的能量问题)(2018·东北师范大学附中等五校联考)在天体运动中,把两颗相距很近的恒星称为双星.已知组成某双星系统的两颗恒星质量分别为m1和m2,相距为L。在万有引力作用下各自绕它们连线上的某一点,在同一平面内做匀速同周运动,运动过程中二者之间的距离始终不变。已知万有引力常量为G。m1的动能为Ek,则m2的动能为( )A.-EkB.-EkC.EkD.Ek答案B
3、C解析设两个行星的轨道半径分别为r1和r2,角速度为ω,由题意可知r1+r2=L对m1有=m1ω2r1对m2有=m2ω2r2解得r1=,r2=,ω=代入r1、r2得,所以C正确。Ek+Ek2=m1(ωr1)2+m2(ωr2)2把ω=代入解得Ek2=-Ek,所以B正确。故BC正确。3.(多选)(变轨问题)(2019·河北邯郸永年区二中月考)“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室在太空中自动交会对接的成功,显示了我国航天科技力量的雄厚。已知对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,下列说法正确的是( )A.为实现对接,飞
4、船与“天宫二号”运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预,在运行一段时间后,“天宫二号”的动能可能会增加C.如不加干预,“天宫二号”的轨道高度将缓慢降低D.进入“天宫二号”的航天员处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用答案BC解析飞行器在绕地圆轨道运行,而第一宇宙速度为最大环绕速度,因此飞行器不可能大于第一宇宙速度,故A项错误;飞船所处的空间处存在极其稀薄的大气,如不加干预,其轨道高度降低,速度增大,故B、C项正确;航天员仍受到地球的引力,只是引力全部提供向心力,不产生重力作用,故D项错误。
5、4.(多选)(赤道上的物体、近地卫星、同步卫星的比较)如图所示,同步卫星与地心的距离为r,运行速率为v1,向心加速度为a1;地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则下列比值正确的是( )A.B.=()2C.D.答案AD解析地球同步卫星轨道半径r,运行速率v1,向心加速度a1;地球赤道上的物体轨道半径R,随地球自转的向心加速度a2;近地卫星:轨道半径R,运行速率v2。对于卫星,其共同特点是万有引力提供向心力,有G=m,故,D正确,C错误;对于同步卫星和地球赤道上的物体,其共同点
6、是角速度相等,有a=ω2r,故,A正确,B错误。5.(天体中的“追及相遇”问题)(2018·河南南阳月考)如图所示,A、B为地球的两个轨道共面的人造卫星,运行方向相同,A为地球同步卫星,A、B卫星的轨道半径的比值为k,地球自转周期为T0。某时刻A、B两卫星距离达到最近,从该时刻起到A、B间距离最远所经历的最短时间为( )A.B.C.D.答案C解析由开普勒第三定律得,设两卫星至少经过时间t距离最远,即B比A多转半圈,=nB-nA=,又TA=T0,解得t=。6.(赤道上的物体、近地卫星、同步卫星的比较)(2015·山东卷
7、,15)如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。以a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是( )A.a2>a3>a1B.a2>a1>a3C.a3>a1>a2D.a3>a2>a1答案D解析空间站与月球以相同的周期绕地球运动,由a=r()2知a1a2,故D
8、项正确。7.(天体运动中的能量问题)质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-,其中G为引力常量,M为地球质量、该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为( )A.GMmB.GMmC.D.答案C解析
