江苏专用高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天能力课时6天体运动中的四大难点含解Word格式文档下载.docx
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由周期与角速度成反
r8
比可知，周期增大到原来的8倍，故C正确。
答案C
2.（2020•湖南师范大学附属中学月考）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能。
如图1所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B
两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g,地球半径
为R,不计卫星间的相互作用力，下列判断正确的是（）
rg
A.
这两颗卫星的加速度大小相等，均为-R2
C•卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力做正功
D.卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2
m"
口_=亠Mm一/口GM^「十厶，」Mnh,
解析根据F合=ma对卫星有G~2=ma可得a=，取地面一物体由G氏=mg,
联立解得a=肆，故A错误；
根据G^2^m^^r，得T=GM，又t=6「联立可解得t=nnR^g，故b正确；
卫星1由位置a运动到位置b的过程中，由于万有引力方向始终与速度方向垂直，故万有引力不做功，C错误；
若卫星1向后喷气，
则其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2,D错误。
答案B
3.（2020•安徽滁州中学期末）太空行走又称为出舱活动。
狭义的太空行走即指航天员离开载人航天器乘员舱，只身进入太空的出舱活动。
假设某宇航员出舱离开飞船后身上的速度计显示其对地心的速度为v,该航天员从离开舱门到结束太空行走所用时间为t，已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g，则（）
图2
A.航天员在太空行走时可模仿游泳向后划着前进
B.该航天员在太空“走”的路程估计只有几米
gR2
C.该航天员离地高度为人-R
v
D.该航天员的加速度为gR
解析由于太空没有空气，因此航天员在太空中行走时，无法模仿游泳向后划着前进，选项A错误；
航天员在太空行走的路程是以速度v运动的路程，即为vt，选项
Mm宀Mmv2g氏a
B错误；
由Gr2=mg和G（r+门2=nRj^h，得h=疋一R选项C正确；
再由g=
+Rh）2得a=鲁，选项D错误。
（R+h）gR
4.假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地
球时，经历了如图3所示的变轨过程，则有关这艘飞船的说法，下列正确的是（）
轨逍■十
F執范IL”一亠
ff
v*软道f.
A.飞船在轨道I上运动到P点的速度大于在轨道U上运动到P点的速度
B.飞船绕火星在轨道I上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I同
样的轨道半径运动的周期相同
C.飞船在轨道川上运动到P点时的加速度大于飞船在轨道U上运动到P点时的加速
D.飞船在轨道U上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
解析飞船在轨道I上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道U上，所以飞船在轨道I上运动到P点的速度小于在轨道U上运动到P
点的速度，A错误；
根据Gri=mr（^T）：
得周期公式T=2n
但是由于地球和火星的质量不等，所以周期T不相等，故B错误；
飞船在轨道川上运动到P点时与飞船在轨道U上运动到P点时受到的万有引力大小相等，加速度相等，故C错误；
飞船在轨道U上从P点运动到Q点时，飞船做离心运动，P点速度大于Q点的速度，故D正确。
答案D
5.（2020•河北石家庄质检）太阳系中某行星A运行的轨道半径为R,周期为T,但科学家在观测中发现，其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发
生一次最大的偏离。
天文学家认为形成这种现象的原因可能是A外侧还存在着一颗
未知星B,它对A的万有引力引起A行星轨道的偏离，假设其运行轨道与A在同一
平面内，且与A的绕行方向相同，由此可推测未知行星B绕太阳运行的圆轨道半径
为（）
解析在太阳系中行星A每隔时间t实际运行的轨道发生一次最大偏离，说明
此时相距最近，此过程类似于钟表中时、分两针从重合到再次重合，已知A的轨道
QQX
半径小于B的轨道半径，则有3At一3Bt=2n，即二［Tt―t=2n，得T'
='
IIt—I
r3t2
T，利用开普勒第三定律有RP=t~2，解得R
答案A
、多项选择题
6.如图4所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。
若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动,不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的（）
IO+命
图4
A.动能大B.向心加速度大
C•运动周期长D.角速度小
22
根据GM巴mV-=m妾=mo2r知，一2mV=聲"
半径越大,
选项A错误；
飞船在轨道2上向心加速度、线速度、角速度均较小，运行周期长。
故选项B错误，选项C、D正确。
答案CD
7.（2020•江西上饶一模）在早期的反卫星试验中，攻击拦截方式之一是快速上升式攻击，即“拦截器”被送入与“目标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道，然后通过机动飞行快速上升接近目标将“目标卫星”摧毁。
图5为追赶过程轨道示
意图。
下列叙述正确的是（）
A.图中A是“目标卫星”，B是“拦截器”
B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向
C•“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大
D.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小
解析拦截卫星的高度要比目标卫星的高度低，所以A是“拦截器”，B是“目标
卫星”，A错误；
由于“拦截器”轨道低，速度大，应落后于“目标卫星”，绕行
方向应为图中的顺时针方向，B正确；
“拦截器”在上升过程中要克服重力做功，
所以重力势能增大，C正确；
根据公式a=可知“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度大，D错误。
答案BC
8.北京时间2020年7月24日，美国宇航局宣布，可能发现了“另一个地球”
开普勒—452b。
将开普勒—452b简化成如图6所示的模型：
MN为该星球的自转轴，
A、B是该星球表面的两点，它们与地心O的连线OAOB与MN勺夹角分别为a=30°
T,
60。
；
在A、B两点处放置质量分别为m、m的物体。
设该星球的自转周期为
2nR
Fr2
则星球的质量为Gm
G则下列说法正确的是（）
错误；
若不考虑该星球自转，A点处的重力加速度g=F，由G^^mg得MhFr，BnARGnu
正确；
放在A、B两处的物体随星球自转的向心力大小分别为Fa=RAW2「a=RAW2Rsin
22.FaRASinaRA比屮、口
a,Fb=rbwrb=rbwRsinB,匚==,,C正确，D错误。
FbRBSinB彳3m
9.（2020•苏北四市联考）2020年5月10日，天文爱好者迎来了“土星冲日”的美丽天象。
“土星冲日”是指土星和太阳正好分处地球的两侧，三者几乎成一条直线。
该天象每378天发生一次，土星和地球绕太阳公转的方向相同，公转轨迹都近似为
圆，地球绕太阳公转周期和半径以及引力常量均已知，根据以上信息可求出（）
图7
A.土星质量
B.地球质量
C.土星公转周期
D.土星和地球绕太阳公转速度之比
解析行星受到的万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列方程后，行星的质量会约去，故无法求解行星的质量，选项AB错误；
“土星冲日”天象每378天发生
2n2n
一次，即每经过378天地球比土星多转动一圈，根据（〒一三八=2n可以求解土
星公转周期，选项C正确；
知道土星和地球绕太阳的公转周期之比，根据开普勒第
2nR
三定律，可以求解公转半径之比，根据V二〒可以进一步求解土星和地球绕太阳
公转速度之比，选项D正确。
10.如图8所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。
B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。
则以下判断正确的是
（）
图8
A.卫星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度
B.A、B的线速度大小关系为Va>
Vb
C•周期大小关系为6=Tc>
Tb
D.若卫星B要靠近C所在轨道，需要先加速
解析第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，为最大环绕速度，所以B的速度小于第一宇宙速度，故A错误；
AC相比较，角速度相等，由r，可知vaVvc,根
据卫星的线速度公式V=得VcVVb,则VaVVcVVb,故B错误；
卫星C为同步地
球卫星，所以Ta=Tc,再根据v=\/寳t=得：
卫星的周期T=2冗\/匕可知Tc>
Tb,所以Ta=Tc>
Tb,故C正确；
卫星要想从低轨道到达高轨道，需要加速做
离心运动，故D正确。
11.（2020•黑龙江绥化三校联考）发射地球同步卫星要经过三个阶段：
先将卫星发
射至近地圆轨道1,然后使其沿椭圆轨道2运行，最后将卫星送入同步圆轨道3。
轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图9所示。
当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，其中说法正确的是（）
图9
A.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度
B.卫星在轨道3上的动能小于它在轨道1上的动能
C.卫星在轨道3上的引力势能小于它在轨道1上的引力势能
D.卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能
Mm「MmGM
Gp,由Gp=ma可得卫星在Q点的加速度,
故选项A正确；
轨道1、3均为圆轨道，由GM2nv，可得v=—M由于轨道3的半
rrr
径大于轨道1的半径，故卫星在轨道3上的动能小于在轨道1上的动能，故选项B正确；
从轨道1至V轨道3,地球与卫星间的引力做负功，引力势能将增加，选项C错误；
由轨道1到轨道3经过两次加速，外力做正功，所以卫星在轨道3上的机械能大于它在轨道1上的机械能，故选项D正确。
答案ABD
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