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km/s,3/65,答案A航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动,由火星对航天器万有引力提供航,天器向心力得,=,同理,=,所以,=,v,火,=,v,地,而,v,地,=7.9 km/s,故,v,火,=,km/s,3.5 km/s,选项A正确。,考查点本题考查了第一宇宙速度、匀速圆周运动向心力、万有引力定律及其应用等考,点。本题信息量充分而明确,情景简单,属于轻易题。,易错警示易错选C。将两星球围绕速度之比搞反了,从而算成了,=,。由此警示我们,对,于轻易题切不可掉以轻心,而应该细心再细心!,4/65,3.(江苏单科,1,3分)火星和木星沿各自椭圆轨道绕太阳运行,依据开普勒行星运动定律可,知,(),A.太阳位于木星运行轨道中心,B.火星和木星绕太阳运行速度大小一直相等,C.火星与木星公转周期之比平方等于它们轨道半长轴之比立方,D.相同时间内,火星与太阳连线扫过面积等于木星与太阳连线扫过面积,答案C由开普勒第一定律(轨道定律)可知,太阳位于木星运行轨道一个焦点上,A错误。火,星和木星绕太阳运行轨道不一样,运行速度大小不可能一直相等,B错误。依据开普勒第三定,律(周期定律)知全部行星轨道半长轴三次方与它公转周期平方比值是一个常数,C,正确。对于某一个行星来说,其与太阳连线在相同时间内扫过面积相等,不一样行星在相同,时间内扫过面积不相等,D错误。,考查点本题重点考查了对开普勒行星运动定律了解,属于轻易题。,学习指导学习过程中要做到知识点无遗漏,即使简单知识,也要牢靠记忆并准确了解其内涵,和外延,这么才能不留遗憾。,5/65,4.(江苏单科,6,4分)“天舟一号”货运飞船于4月20日在文昌航天发射中心成功发射,升空。与“天宫二号”空间试验室对接前,“天舟一号”在距地面约380 km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重力加速度,二、多项选择题,6/65,答案BCD本题考查万有引力定律、人造卫星运行规律。因为地球自转角速度、周期,等物理量与地球同时卫星一致,故“天舟一号”可与地球同时卫星比较。因为“天舟一号”,轨道半径小于同时卫星轨道半径,所以,角速度是“天舟一号”大,周期是同时卫星大,选项A,错,C对;第一宇宙速度是近地卫星围绕速度,故“天舟一号”线速度小于第一宇宙速度,B,对;对“天舟一号”有,G,=,ma,向,所以,a,向,=,G,而地面重力加速度,g,=,G,故,a,向,T,B,B.,E,k,A,E,k,B,C.,S,A,=,S,B,D.,=,8/65,答案AD卫星做匀速圆周运动时有,=,m,=,mR,2,=,mR,则,T,=2,故,T,A,T,B,=,A、D皆正确;,E,k,=,mv,2,=,故,E,k,A,a,1,a,3,B.,a,3,a,2,a,1,C.,a,3,a,1,a,2,D.,a,1,a,2,a,3,答案D对于东方红一号与东方红二号,由,G,=,ma,得:,a,=,由此式可知,a,1,a,2,。对于地球,同时卫星东方红二号和地球赤道上物体,由,a,=,2,r,=,r,可知,a,2,a,3,。综上可见,a,1,a,2,a,3,故D,正确。,12/65,3.(天津理综,4,6分)未来星际航行中,宇航员长久处于零重力状态,为缓解这种状态带来,不适,有些人构想在未来航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所表示。当旋转舱绕其轴线匀,速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,能够受到与他站在地球表面时相同大小支持,力。为到达上述目标,以下说法正确是,(),A.旋转舱半径越大,转动角速度就应越大,B.旋转舱半径越大,转动角速度就应越小,C.宇航员质量越大,旋转舱角速度就应越大,D.宇航员质量越大,旋转舱角速度就应越小,答案B宇航员在舱内受到支持力与他站在地球表面时受到支持力大小相等,mg,=,m,2,r,即,g,=,2,r,可见,r,越大,就应越小,B正确,A错误;角速度与质量,m,无关,C、D错误。,13/65,4.(北京理综,16,6分)假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳距离小,于火星到太阳距离,那么,(),A.地球公转周期大于火星公转周期,B.地球公转线速度小于火星公转线速度,C.地球公转加速度小于火星公转加速度,D.地球公转角速度大于火星公转角速度,答案D据太阳对行星引力提供行星运动所需向心力得,G,=,m,=,m,2,r,=,m,(,),2,r,=,ma,向,解得,v,=,=,T,=2,a,向,=,由题意知,r,地,v,火,地,火,T,地,a,火,D项,正确。,14/65,5.(山东理综,15,6分)如图,拉格朗日点,L,1,位于地球和月球连线上,处于该点物体在地球和,月球引力共同作用下,可与月球一起以相同周期绕地球运动。据此,科学家构想在拉格朗日,点,L,1,建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。以,a,1,、,a,2,分别表示该空间站和月球向心加速度,大小,a,3,表示地球同时卫星向心加速度大小。以下判断正确是,(),A.,a,2,a,3,a,1,B.,a,2,a,1,a,3,C.,a,3,a,1,a,2,D.,a,3,a,2,a,1,答案D地球同时卫星受月球引力能够忽略不计,表明地球同时卫星距离月球要比空间站距,离月球更远,则地球同时卫星轨道半径,r,3,、空间站轨道半径,r,1,、月球轨道半径,r,2,之间关系为,r,2,r,1,r,3,由,=,ma,知,a,3,=,a,2,=,所以,a,3,a,2,;由题意知空间站与月球周期相等,由,ma,=,m,(,),2,r,知,a,1,=,r,1,a,2,=,r,2,所以,a,2,a,1,。所以,a,3,a,2,a,1,D正确。,15/65,1.(课标,14,6分)4月,我国成功发射天舟一号货运飞船与天宫二号空间试验室完,成了首次交会对接,对接形成组合体仍沿天宫二号原来轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫,二号单独运行时相比,组合体运行,(),A.周期变大B.速率变大,C.动能变大D.向心加速度变大,考点二宇宙航行,一、单项选择题,答案C天宫二号单独运行时轨道半径与组合体运行轨道半径相同,由运动周期,T,=2,可知周期不变,A项错误。由速率,v,=,可知速率不变,B项错误。因为(,m,1,+,m,2,),m,1,质量,增大,故动能增大,C项正确。向心加速度,a,=,不变,D项错误。,审题指导隐含条件显著化,对接形成组合体仍沿天宫二号原来轨道运行。意味着与天宫二号相比较,质量增加,运动半,径不变。,16/65,2.(课标,17,6分)利用三颗位置适当地球同时卫星,可使地球赤道上任意两点之间保持,无线电通讯。当前,地球同时卫星轨道半径约为地球半径6.6倍。假设地球自转周期变,小,若仍仅用三颗同时卫星来实现上述目标,则地球自转周期最小值约为,(),A.1 hB.4 h,C.8 hD.16 h,答案B卫星围绕地球运转时,万有引力提供卫星做圆周运动向心力,即,=,m,r,解,得周期,T,=2,由此可见,卫星轨道半径,r,越小,周期,T,就越小,周期最小时,三颗卫星连线构,成等边三角形与赤道圆相切,如图所表示,此时卫星轨道半径,r,=2,R,T,=2,又因为,T,0,=2,=24 h,所以,T,=,T,0,=,24 h,4 h,B正确。,17/65,3.(北京理综,18,6分)如图所表示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球,E,运行,在,P,点变轨后,进入轨道2做匀速圆周运动。以下说法正确是,(),A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在,P,点速度都相同,B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在,P,点加速度都相同,C.卫星在轨道1任何位置都含有相同加速度,D.卫星在轨道2任何位置都含有相同动量,18/65,答案B卫星在轨道1上运行到,P,点,经加速后才能在轨道2上运行,故A错误。由,G,=,ma,得:,a,=,由此式可知B正确、C错。卫星在轨道2上任何位置含有动量大小相等,但方向不一样,故D错。,易错点拨卫星做圆周运动加速度要依据实际运动情况分析。,与,相等时,卫星才能够,做稳定匀速圆周运动;,时,卫星将做离心运动。,19/65,4.(天津理综,3,6分)我国即将发射“天宫二号”空间试验室,之后发射“神舟十一号”飞船,与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了,实现飞船与空间试验室对接,以下办法可行是,(),A.使飞船与空间试验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间试验室实现对接,B.使飞船与空间试验室在同一轨道上运行,然后空间试验室减速等候飞船实现对接,C.飞船先在比空间试验室半径小轨道上加速,加速后飞船逐步靠近空间试验室,二者速度靠近,时实现对接,D.飞船先在比空间试验室半径小轨道上减速,减速后飞船逐步靠近空间试验室,二者速度靠近,时实现对接,20/65,答案C对于绕地球做圆周运动人造天体,由,=,m,有,v,=,可见,v,与,r,是一一,对应。在同一轨道上运行速度相同,不能对接;而从同一轨道上加速或减速时因为发生变轨,二者不能处于同一轨道上,亦不能对接,A、B皆错误。飞船处于半径较小轨道上,要实现对接,需增大飞船轨道半径,飞船加速则轨道半径变大,飞船减速则轨道半径变小,C正确,D错误。,21/65,5.(安徽理综,17,6分)质量为,m,人造地球卫星与地心距离为,r,时,引力势能可表示为,E,p,=-,其中,G,为引力常量,M,为地球质量。该卫星原来在半径为,R,1,轨道上绕地球做匀速圆周运,动,因为受到极稀薄空气摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动半径变为,R,2,此过程中因摩,擦而产生热量为,(),A.,GMm,(,-,)B.,GMm,(,-,),C.,(,-,)D.,(,-,),答案C卫星绕地球做匀速圆周运动满足,G,=,m,动能,E,k,=,mv,2,=,机械能,E,=,E,k,+,E,p,则,E,=,-,=-,。卫星由半径为,R,1,轨道降到半径为,R,2,轨道过程中损失机械能,E,=,E,1,-,E,2,=,(,-,),即下降过程中因摩擦而产生热量,所以C项正确。,22/65,6.(课标,21,6分)我国发射“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后,先在月球表面附近,近似圆轨道上绕月运行;然后经过一系列过程,在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月,球静止);最终关闭发动机,探测器自由下落。已知探测器质量约为1.3,10,3,kg,地球质量约为月,球81倍,地球半径约为月球3.7倍,地球表面重力加速度大小约为9.8 m/s,2,。则此探测器,(),A.在着陆前瞬间,速度大小约为8.9 m/s,B.悬停时受到反冲作用力约为2,10,3,N,C.从离开近月圆轨道到着陆这段时间内,机械能守恒,D.在近月圆轨道上运行线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行线速度,二、多项选择题,23/65,评析本题以“嫦娥三号”登月过程为背景材料,不但考查了对天体运动知识了解和掌握程,度,也考查了匀加速运动、平衡状态、机械能守恒等多方面知识,是一道综合性很强好题。,答案BD月球表面重力加速度大小,g,月,=,G,=,G,=,g,地,=1.66 m/s,2,则探测器在月球,表面着陆前速度大小,v,t,=3.6 m/s,A项错;悬停时受到反冲作用力,F,=,mg,月,=2,10,3,N,B项,正确;从离开近月圆轨道到着陆过程中,有发动机工作阶段,故机械能不守恒,C项错;在近月圆轨,道上运行线速度,v,月,=,r,地,所以,T,火,T,地,A错误;由,=,ma,得行星绕太,阳做匀速圆周运动加速度,a,=,a,火,g,火,第一宇宙速度,v,=,代入数据,v,地,v,火,C、D错误。,32/65,3.(浙江理综,16,6分)长久以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一卫星,它公转轨,道半径,r,1,=19 600 km,公转周期,T,1,=6.39天。3月,天文学家新发觉两颗冥王星小卫星,其,中一颗公转轨道半径,r,2,=48 000 km,则它公转周期,T,2,最靠近于,(),A.15天B.25天C.35天D.45天,答案B由,G,=,m,r,解得,T,=2,所以,=,解得,T,2,24.49天,所以B项正确。,33/65,4.(山东理综,20,6分)我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”,落月两大航天工程。某航天兴趣者提出“玉兔”回家构想:如图,将携带“玉兔”返回系统,由月球表面发射到,h,高度轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动飞船对接,然后由飞船送,“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为,m,月球半径为,R,月面重力加速度为,g,月,。以月面为零,势能面,“玉兔”在,h,高度引力势能可表示为,E,p,=,其中,G,为引力常量,M,为月球质量。,若忽略月球自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做功为,(),A.,(,h,+2,R,)B.,(,h,+,R,),C.,D.,34/65,答案D对“玉兔”,由,G,=,m,得,v,=,动能,E,k,=,mv,2,势能,E,p,=,且,GM,=,R,2,g,月,由功效关系知对“玉兔”做功,W,=,E,k,+,E,p,=,故D项正确。,35/65,5.(福建理综,13,6分)设太阳质量为,M,某行星绕太阳公转周期为,T,轨道可视作半径为,r,圆。已知引力常量为,G,则描述该行星运动上述物理量满足,(),A.,GM,=,B.,GM,=,C.,GM,=,D.,GM,=,答案A太阳对行星万有引力充当行星做圆周运动向心力:,=,m,r,可得,GM,=,所以A正确。,36/65,6.(广东理综,14,4分)如图,甲、乙两颗卫星以相同轨道半径分别绕质量为,M,和2,M,行星,做匀速圆周运动。以下说法正确是,(),A.甲向心加速度比乙小,B.甲运行周期比乙小,C.甲角速度比乙大,D.甲线速度比乙大,答案A由,=,ma,知,a,=,因,M,甲,=,M,M,乙,=2,M,r,甲,=,r,乙,故,a,甲,T,乙,B项错误。由,=,m,2,r,知,2,=,据已知条件得,甲,乙,C项,错误。由,=,知,v,2,=,据已知条件得,v,甲,v,乙,D项错误。,37/65,7.(重庆理综,7,15分)图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最终阶段示意图。首先在发,动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为,h,1,处悬停(速度为0,h,1,远小于月球半径);接着推力改,变,探测器开始竖直下降,抵达距月面高度为,h,2,处速度为,v,;今后发动机关闭,探测器仅受重力下,落至月面。已知探测器总质量为,m,(不包含燃料),地球和月球半径比为,k,1,质量比为,k,2,地球表面,附近重力加速度为,g,求:,(1)月球表面附近重力加速度大小及探测器刚接触月面时速度大小;,(2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能改变。,二、非选择题,38/65,解析(1)设地球质量和半径分别为,M,和,R,月球质量、半径和表面附近重力加速度分别为,M,、,R,和,g,探测器刚接触月面时速度大小为,v,t,。则,=,k,2,=,k,1,由,mg,=,G,和,mg,=,G,得,g,=,g,由,-,v,2,=2,g,h,2,得,v,t,=,(2)设机械能改变量为,E,动能改变量为,E,k,重力势能改变量为,E,p,。,由,E,=,E,k,+,E,p,有,E,=,m,-,mg,h,1,=,m,(,v,2,+,)-,m,gh,1,得,E,=,mv,2,-,mg,(,h,1,-,h,2,),答案(1),g,(2),mv,2,-,mg,(,h,1,-,h,2,),39/65,8.(纲领全国,26,22分)已知地球自转周期和半径分别为,T,和,R,地球同时卫星,A,圆轨道半,径为,h,。卫星,B,沿半径为,r,(,r,h,)圆轨道在地球赤道正上方运行,其运行方向与地球自转方向,相同。求,(1)卫星,B,做圆周运动周期;,(2)卫星,A,和,B,连续地不能直接通讯最长时间间隔(信号传输时间可忽略)。,答案(1)(,),3/2,T,(2),(arcsin,+arcsin,),T,40/65,解析(1)设卫星,B,绕地心转动周期为,T,依据万有引力定律和圆周运动规律有,G,=,m,h,G,=,m,r,式中,G,为引力常量,M,为地球质量,m,、,m,分别为卫星,A,、,B,质量。由式得,T,=,T,(2)设卫星,A,和,B,连续地不能直接通讯最长时间间隔为,;,在此时间间隔,内,卫星,A,和,B,绕地心转动角度分别为,和,则,=,2,=,2,若不考虑卫星,A,公转,两卫星不能直接通讯时,卫星,B,位置应在图中,B,点和,B,点之间,图中内圆,表示地球赤道。由几何关系得,41/65,BOB,=2,由式知,当,r,r,1,得,T,2,T,1,v,2,v,1,a,2,a,1,2,1,故A正确。,43/65,2.(江苏三市二模)10月17日我国发射了神舟十一号载人飞船,在距地面约393 km高,度轨道上与天宫二号空间试验室对接,景海鹏、陈冬在太空驻留33天,于11月18日返回地球。,天宫二号在太空飞行周期约为(已知地球半径,R,=6 400 km),(),A.33天B.1天C.90分钟D.30分钟,答案C地球同时卫星周期为1天,由,=,m,r,得,T,=2,因为天宫二号离地面高393,km,同时卫星离地面高3.6,10,4,km,T,同,=1天,所以,T,2,84 min,总而言之84 min,T,2,1天,故C正确。,44/65,3.(江苏无锡调研,5)气象卫星是用来拍摄云层照片、观察气象资料和测量气象数据。我,国先后自行成功研制和发射了“风云号”和“风云号”两颗气象卫星,“风云号”卫星,轨道(极地圆轨道)与赤道平面垂直而且经过两极,绕地做匀速圆周运动周期为12 h。“风云,号”气象卫星轨道(地球同时轨道)平面在赤道平面内,绕地做匀速圆周运动周期为24 h,则,“风云号”卫星比“风云号”卫星,(),A.轨道半径小B.线速度小,C.角速度大D.向心加速度大,答案B依据万有引力定律、牛顿第二定律、向心力公式可得:,G,=,ma,=,=,m,2,R,=,m,R,可知卫星轨道半径越大,线速度、角速度和向心加速度都越小,周期越大;“风云号”卫,星周期大于“风云号”卫星周期,故“风云号”卫星轨道半径较大,线速度、角速度,和向心加速度较小,选项B正确,选项A、C、D错误。,45/65,4.(江苏扬州调研,6)近年来,伴随人类对火星了解越来越多,美国等国家已经开始进行移,民火星科学探索。若某物体在火星表面做自由落体运动时间是在地球表面同一高度处做,自由落体运动时间1.5倍,已知地球半径是火星半径2倍。以下说法正确是,(),A.物体从地球到火星后质量将变为原来,B.火星表面重力加速度,g,1,与地球表面重力加速度,g,2,比值为,C.以相同初速度竖直上抛物体,物体在火星上最大高度是在地球上1.5倍,D.火星第一宇宙速度,v,1,与地球第一宇宙速度,v,2,比值为,答案B物体质量不随位置改变而改变,选项A错误;由,h,=,gt,2,可得,g,=,则火星表面重,力加速度,g,1,与地球表面重力加速度,g,2,比值为,=,=,故选项B正确;竖直上抛最大高度,h,m,=,故,=,=,所以选项C错误;,G,=,m,G,=,mg,联立解得,v,2,=,gR,故,=,=,=,所以选项D错误。,46/65,5.(江苏栟茶中学调研)北京时间7月4日下午1时52分,一小探测器成功撞击“坦普尔一,号”彗星,投入彗星怀抱,实现了人类历史上第一次对彗星“大对撞”,如图所表示,假设“坦普,尔一号”彗星绕太阳运行轨道是一个椭圆,其运动周期为5.74年,以下说法中正确是,(),A.在探测器撞击彗星前后过程中,彗星与太阳连线在相等时间内扫过相等面积,B.该彗星近日点处线速度小于远日点处线速度,C.该彗星近日点处加速度大于远日点处加速度,D.该彗星椭圆轨道半长轴三次方与周期平方之比是一个常数,二、多项选择题(每小题4分,共8分),答案CD由开普勒行星运动定律可知,D正确。由,G,=,ma,可知,C正确。在探测器撞击彗星,前后过程中,彗星运动轨迹不一样,故A错。由,G,=,m,可知,B错。,47/65,6.(苏北三市三模,7)1月20日,美国天文学家Michael Brown推测:太阳系有第九颗大行,星,其质量约为地球质量10倍,直径约为地球直径4倍,到太阳平均距离约为地球到太阳平,均距离600倍,引力常量,G,已知。以下说法正确有,(),A.该行星绕太阳运转周期在12万年之间,B.由题中所给条件能够估算出太阳密度,C.该行星表面重力加速度小于地球表面重力加速度,D.该行星第一宇宙速度大于地球第一宇宙速度,答案ACD由,G,=,m,r,得,T,=2,r,故有,=600,T,行,1.5万年,故A正确。,太阳半径无法取得,故B错。由,mg,=,G,有:,=,=10,1,故D正确。,48/65,一、单项选择题(每小题3分,共12分),1.(江苏四市一模)8月16日1时40分,中国将世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”,发射升空,将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信国家。“墨子号”卫星在距离地,面高度约为500 km轨道上绕地球做匀速圆周运动,关于“墨子号”卫星以下说法中正确,是,(),A.线速度大于第一宇宙速度,B.线速度大于地球同时通信卫星线速度,C.周期与地球同时通信卫星周期相同,D.其向心加速度与地面重力加速度相同,B,组 高考模拟综合题组,(时间：20分钟 分值：30分),49/65,答案B由,G,=,m,得,v,=,“墨子号”卫星轨道半径大于近地卫星轨道半径、小,于同时卫星轨道半径,综上可知A错,B正确。由,G,=,m,r,得,T,=2,可见C错。由,G,=,ma,得,a,=,可见D错。,考查点本题考查第一宇宙速度、线速度、周期、向心加速度、重力加速度等知识,为基础题,难度中等。,解题技巧本题能够利用“越高越慢”规律分析,即离地面越高卫星,其线速度、角速度、,向心加速度越小,周期越大。,50/65,2.(江苏师大附中阶段检测)11月4日晚,二十一世纪以来最大最圆月亮(“超级月亮”),现身天空,这是月球运动到了近地点缘故。然后月球离开近地点向着远地点而去,“超级月,亮”也与我们渐行渐远。在月球从近地点抵达远地点过程中,下面说法正确是,(),A.月球运动速度越来越大,B.月球向心加速度越来越大,C.地球对月球万有引力做正功,D.即使离地球越来越远,但月球机械能不变,答案D只有地球对月球做功,故月球机械能守恒,D正确。月球远离地球时,引力对月球做,负功,月球动能降低,则速度越来越小,故A、C均错。由,G,=,ma,可见,r,越大,a,越小,故B错。,考查点本题考查万有引力做功、围绕天体速度、向心加速度、机械能随天体间距离改变,而改变规律等内容,对分析推理能力要求较高,为中等难度题。,51/65,3.(江苏南京、盐城二模,3)我国北斗卫星导航系统计划由若干静止轨道卫星、中地球轨,道卫星及倾斜同时轨道卫星组成,其中静止轨道卫星均定位在距离地面约为3.6,10,4,km地球,同时轨道上,中地球轨道卫星距离地面高度约为2.16,10,4,km,已知地球半径约为6.4,10,3,km。,则中地球轨道卫星运动,(),A.线速度大于第一宇宙速度,B.线速度小于静止轨道卫星线速度,C.加速度约是静止轨道卫星2.3倍,D.加速度约是静止轨道卫星2.8倍,52/65,答案C第一宇宙速度是地球卫星最大绕行速度,故A错。由,G,=,m,得,v,=,静止轨,道卫星轨道半径大,则速度小,故B错。由,G,=,ma,得,a,=,故,=,=,2.3,故C对,D错。,考查点本题考查万有引力提供向心力、第一宇宙速度、加速度等知识,均为基础知识,情景清,晰简单,故属于轻易题。,易错警示易错选A。错误地认为轨道半径越大卫星,其线速度越大。这是没有搞清卫星,发射速度与正常运行速度关系所致。,53/65,4.(江苏扬州二模,2)据报道,一颗来自太阳系外彗星于10月20日与火星“擦肩而,过”。如图所表示,设火星绕太阳在圆轨道上运动,运动轨道半径为,r,周期为,T,。该彗星在穿过太,阳系时因为受到太阳引力,轨道发生弯曲,彗星与火星在圆轨道,A,点“擦肩而过”。已知引,力常量为,G,则,(),A.可确定彗星在,A,点速度大于火星绕太阳运动速度,B.可计算出彗星经过,A,点时受到引力,C.可计算出彗星经过,A,点速度大小,D.可计算出彗星质量,54/65,答案A因为火星经过,A,点时做匀速圆周运动,而彗星经过,A,点时做离心运动,故彗星在,A,点,速度大于火星在,A,点速度,A正确。对火星有:,G,=,m,r,能够算出太阳质量,但对于彗,星,无法算出其质量,故也无法算出它经过,A,点时受到引力,故B、D均错。彗星不是绕太阳做,匀速圆周运动,故无法求出其经过,A,点速度大小,C错。,解题思绪要注意,彗星来自太阳系外,所以太阳对它万有引力不等于它向心力。由离心运,动规律进行比较可知,彗星在,A,点速度大于火星在,A,点速度。,易错警示本题易错选C。错误地认为,v,=,r,T,和,r,均已知,故选C。错误原因是张冠李戴,弄,错了研究对象,T,、,r,是火星相关量,而彗星,T,、,r,均未知,而且彗星是来自太阳系外天体。,55/65,5.(苏北三市三模)“嫦娥三号”是我国第一个月球软着陆无人探测器,当它在距月球100,km圆形轨道上运行时,周期为118 min,已知月球半径和引力常量,由此可推算出,(),A.月球质量,B.“嫦娥三号”质量,C.月球第一宇宙速度,D.“嫦娥三号”在该轨道上运行速度,二、多项选择题(每小题6分,共18分),答案ACD由,G,=,m,(,R,+,h,)可见A正确,B错。由,G,=,m,可见C正确。由,v,=,(,R,+,h,)可知D正确。,考查点本题考查万有引力定律应用、第一宇宙速度、卫星运行速度计算等知识,为轻易,题。,56/65,6.(江苏启东中学调研)我国已掌握了航天器以靠近第二宇宙速度速度再入大气层返回地,球关键技术。如图所表示,飞行器关闭发动机返回地球时,在距地面5 000 km太空中,以10.8,km/s速度飞向地球,从距地面大约120 km大气层边缘穿入大气层,以跳跃式顺利返回地球。,飞行器在靠近地球但进入大气层之前,以下说法正确有,(),A.加速度越来越小,B.机械能保持不变,C.若仅改变飞行方向,飞行器可能在大气层外绕地球做匀速圆周运动,D.若仅改变飞行方向,飞行器可能从大气层外再次远离地球飞向太空,57/65,答案BD飞行器靠近地球过程中所受万有引力不停增大,故加速度越来越大,A错。飞行,器只受万有引力作用,故其机械能守恒,B正确。飞行器在距地面大约120 km高度做匀速圆周,运动速度应该略小于7.9 km/s,而飞行器在距地面5 000 km太空中以10.8 km/s速度飞到距,地面约120 km高度时,其速度将大于10.8 km/s,故其不可能做匀速圆周运动,即C错。飞行器,速度足够使其脱离地球引力飞向太空,故D正确。,考查点本题考查飞行器在太空中运动加速度、机械能改变分析,飞行器运行可能性研,究。对考生了解能力、推理能力要求较高,为中等难度题。,知识链接7.9 km/s为第一宇宙速度,是发射卫星最小发射速度,11.2 km/s为第二宇宙速度,是,卫星能够脱离地球引力飞向太空围绕太阳或其它行星运动最小发射速度。,58/65,7.(江苏百校第一次联考,7)11月27日5时24分,我国在太原卫星发射中心用长征四号,丙运载火箭成功将遥感二十九号卫星发射升空,这颗卫星入轨后绕地球做半径为,R,、周期为,T,圆周运动,引力常量为,G,依据已知条件可得,(),A.地球质量,B.卫星质量,C.卫星向心加速度大小,D.卫星运行速度大小,答案ACD由,G,=,m,R,得,M,=,可见A对B错。由,a,=,R,和,v,=,R,可知C、D均,正确。,考查点本题考查了由万有引力提供向心力争地球质量和卫星线速度、向心加速度,知识,基础,情景清楚,属于轻易题。,拓展若地球半径为,R,0,则地球平均密度为多少?,略解:地球平均密度,=,=,。,注意:,R,与,R,0,不能随便约分,只有当,R,R,0,时才有,=,。,59/65,1.(江苏南京六校联考),a,、,b,、,c,、,d,是在地球大气层外圆形轨道上运行四颗人造卫星,其中,a,、,c,轨道相交于,P,b,、,d,在同一个圆轨道上,b,、,c,轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星,运行方向及位置如图所表示。以下说法中正确是,(),A.,a,、,c,加速度大小相等,且大于,b,加速度,B.,b,、,c,角速度大小相等,且小于,a,角速度,C.,a,、,c,线速度大小相等,且小于,d,线速度,一、多项选择题,C,组 高考模拟创新题组,D.,a,、,c,不存在,P,点相撞危险,60/65,答案AD由,G,=,ma,得,a,=,a,、,c,卫星轨道半径相等且小于,b,卫星轨道半径,故A项正,确。由,G,=,m,得,v,=,a,、,c,卫星轨道半径小于,d,卫星轨道半径,故,a,、,c,卫星线速度,较大,C项错。由,G,=,m,2,r,得,=,b,、,c,卫星轨道半径不等,故角速度不相等,B项错。由,G,=,m,r,得,T,=2,a,、,c,卫星轨道半径相等,故周期相等,某时刻,a,、,c,卫星不在同一位,置,以后也就永远不会相撞,故D项正确。,考查点本题考查不一样轨道上卫星线速度、角速度、加速度大小关系比较等知识。为中,等难度题。,方法指导本题能够利用“越高越慢”规律分析比较。,61/65,2.(江苏四市二模)8月欧洲南方天文台宣告:在离地球最近恒星“比邻星”周围发,现了一颗位于宜居带内行星,并将其命名为“比邻星,b,”,这是一颗可能孕育生命系外行,星。据相关资料表明:“比邻星,b,”质量约为地球1.3倍,直径约为地球2.2倍,绕“比邻,星”公转周期约为11.2天,与“比邻星”距离约为日地距离5%,若不考虑星球自转效应,则,(),A.“比邻星”质量大于太阳质量,B.“比邻星”质量小于太阳质量,C.“比邻星,b,”表面重力加速度大于地球表面,D.“比邻星,b,”表面重力加速度小于地球表面,62/65,答案BD本题包括地球、太阳、“比邻星”及“比邻星,b,”四个天体,研究圆周运动,需分清,中心天体及围绕天体。以地球绕太阳公转及“比邻星,b,”绕“比邻星”公转来求中心天体质量,大小,由,=,m,r,得,M,=,可得“比邻星”与太阳质量之比为,M,比,M,日,=(5%),3,1,知,M,比,M,日,B正确;依据,=,mg,得“比邻星,b,”与地球表面重力加速度之比小于1,D正确。,友情提醒本题包括两个星系、四个天体,极易“张冠李戴”,所以搞清各物理量对应关系,是正确解题关键。,方法指导对于包括物理量较多情景,利用草图理清关系,是审题有效方法。本题情景如图,所表示。,63/65,3.(江苏南师大附中期中)中国计划在实现返回式月球,软着陆器对月球进行科学探测,如图所表示,到时发射一颗运动半径,为,r,绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月,球表面上,与月球表面经屡次碰撞和弹跳才停下来。已知月球,半径为,R,着陆器第一次弹起最大高度为,h,(,h,R,),水平速度为,v,1,第二次着陆时速度为,v,2,着陆器质量为,m,不计一切阻力和月球自转。求:,(1)月球表面重力加速度,g,月,多大。,(2)在月球表面发射一颗月球卫星最小发射速度是多大。,(3)构想着陆器完成了对月球科学考查任务后,再返回绕月卫星,返回与卫星对接时,二者含有,相同速度,着陆器在返回过程中需克服月球引力做功,W,=,mg,月,R,则着陆器发动机应对,二、非选择题,着陆器做多少功,才能使着陆器安全返回到绕月卫星。,答案(1),(2),(3),64/65,解析(1)着陆器由高,h,到第二次着陆过程,机械能守恒,故有:,mg,月,h,+,m,=,m,则,g,月,=,。,(2)设近月卫星速度为,v,则有:,m,卫,g,月,=,v,=,(3)设着陆器与卫星对接速度为,v,3,对卫星:,G,=,在月球表面有:,=,mg,月,由得:,=,由功效关系可知,发动机对着陆器所做功,W,机,=,W,+,m,将各量代入,整理得:,W,机,=,。,解题思绪(1)利用机械能守恒定律求,g,月,;(2)利用重力提供向心力争最小发射速度;(3)利用功效,关系求发动机做功。,65/65,
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