2016年三维设计物理一轮复习课时跟踪检测（十五） 天体运动与人

课时跟踪检测(十五) 天体运动与人造卫星

对点训练：宇宙速度的理解与计算

1．(2014·福建高考)若有一颗“宜居”行星，其质量为地球的p倍，半径为地球的q倍，则该行星卫星的环绕速度是地球卫星环绕速度的( )

A．pq倍 C．

p

倍 q

B．q倍 p

D．pq3倍

2．(2015·宜春模拟)2014年3月8日凌晨，从吉隆坡飞往北京的马航MH370航班起飞后与地面失去联系，机上有154名中国人。之后，中国紧急调动了海洋、风云、高分、遥感等4个型号近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。假设“高分一号”卫星与同步卫星、月球绕地球运行的轨道都是圆，它们在空间的位置示意图如图1所示。下列有关“高分一号”的说法正确的是 ( )

图1

A．其发射速度可能小于7.9 km/s

B．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的大 C．绕地球运行的周期比同步卫星的大 D．在运行轨道上完全失重，重力加速度为0 对点训练：卫星运行参量的分析与比较

3．(2014·浙江高考)长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19 600 km，公转周期T1＝6.39天。2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48 000 km，则它的公转周期T2最接近于( )

A．15天 C．35天

B．25天 D．45天

4．(2015·赣州模拟)如图2所示，轨道Ⅰ是近地气象卫星轨道，轨道Ⅱ是地球同步卫星轨道，设卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上都绕地心做匀速圆周运动，运行的速度大小分别是v1和v2，加速度大小分别是a1和a2则( )

图2

A．v1＞v2 a1＜a2 B．v1＞v2 a1＞a2 C．v1＜v2 a1＜a2 D．v1＜v2 a1＞a2

5．(多选)截止到2014年2月全球定位系统GPS已运行了整整25年，是现代世界的奇迹之一。GPS全球定位系统有24颗卫星在轨运行，每个卫星的环绕周期为12小时。GPS系统的卫星与地球同步卫星相比较，下面说法正确的是( )

图3

A．GPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星半径的

2倍 23B．GPS系统的卫星轨道半径是地球同步卫星半径的

2倍 2

C．GPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的2倍 3D．GPS系统的卫星线速度是地球同步卫星线速度的2倍

6．如图4建筑是厄瓜多尔境内的“赤道纪念碑”。设某人造地球卫星在赤道上空飞行，卫星的轨道平面与地球赤道重合，飞行高度低于地球同步卫星。已知卫星轨道半径为r，飞行方向与地球的自转方向相同，设地球的自转角速度为ω0，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，某时刻卫星通过这一赤道纪念碑的正上方，该卫星过多长时间再次经过这个位置？( )

图4

A．

2π

gR2r32π

B． gR2ω0＋r3D．

2π

gR2－ω0r32π

C．

gR2ω0－r3对点训练：卫星变轨问题分析

7．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相比( )

A．卫星动能增大，引力势能减小 B．卫星动能增大，引力势能增大 C．卫星动能减小，引力势能减小 D．卫星动能减小，引力势能增大

8．(多选)(2013·全国卷Ⅰ)2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。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，两者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，天宫一号的动能可能会增加 C．如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低

D．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

9．(多选)(2015·青岛模拟)我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星，该卫星在距月球表面H处的环月轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，其运行的周期为T，随后“嫦娥三号”在该轨道上A点采取措施，降至近月点高度为h的椭圆轨道Ⅱ上，如图5所示。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下述判断正确的是( )

图5

4π2?R＋H?3A．月球的质量为 GT22πR?R＋h?3B．月球的第一宇宙速度为 TR

C．“嫦娥三号”在环月轨道Ⅰ上需加速才能降至椭圆轨道Ⅱ D．“嫦娥三号”在图中椭圆轨道Ⅱ上的周期为对点训练：宇宙多星系统问题

10.(多选)(2015·广西三校联考)如图6所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是( )

?2R＋H＋h?3T

8?R＋H?3

图6

A．它们做圆周运动的角速度大小相等 B．它们做圆周运动的线速度大小相等 C．它们的轨道半径与它们的质量成反比 D．它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比

11．(多选)(2015·聊城模拟)如图7所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M，万有引力常量为G，则( )

图7

5GM2A．甲星所受合外力为

4R2GM2

B．乙星所受合外力为2 RC．甲星和丙星的线速度相同 D．甲星和丙星的角速度相同 对点训练：天体运动的综合问题

12．2014年8月11日，天空出现了“超级月亮”，这是月球运动到了近地点的缘故。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。在月球从近地点到达远地点的过程中，下面说法正确的是( )

图8

A．月球运动速度越来越大 B．月球的向心加速度越来越大 C．地球对月球的万有引力做正功

D．虽然离地球越来越远，但月球的机械能不变

13.(2015·东北三省四市模拟)假设在宇宙中存在这样三个天体A、B、C，它们在一条直线上，天体A离天体B的高度为某值时，天体A和天体B就会以相同的角速度共同绕天体

C运转，且天体A和天体B绕天体C运动的轨道都是圆轨道，如图9所示。以下说法正确的是( )

图9

A．天体A做圆周运动的加速度小于天体B做圆周运动的加速度 B．天体A做圆周运动的线速度小于天体B做圆周运动的线速度 C．天体A做圆周运动的向心力大于天体C对它的万有引力 D．天体A做圆周运动的向心力等于天体C对它的万有引力

14．(2015·上饶模拟)2013年12月2日1时30分，搭载嫦娥三号探测器的长征三号乙火箭点火升空。假设为了探测月球，载着登陆舱的探测飞船在以月球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1登陆舱随后脱离飞船，变轨到离月球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。最终在月球表面实现软着陆、无人探测及月夜生存三大创新。若以R表示月球的半径，忽略月球自转及地球对卫星的影响。则下列有关说法正确的是( )

4π2r1A．月球表面的重力加速度g月＝2

T12πRr13B．月球的第一宇宙速度为 T1

C．登陆舱在半径为r2轨道上的周期T2＝

r23T r131

m1r2 m2r1

D．登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上的线速度之比为

15．(多选)(2014·广东高考)如图10所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动。星球相对飞行器的张角为θ。下列说法正确的是( )

图10

A．轨道半径越大，周期越长 B．轨道半径越大，速度越大

C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度

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