内容发布更新时间 : 2024/11/19 17:44:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
8.[考查卫星运动加速度与地球赤道上物体自转向心加速度大小的比较] 国务院批复,自2020年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2 060 km;1984年4月8日成功发射的“东
方红二号”卫星运行在赤道上空35 786 km的地球同步轨道上。设“东方红一号”在远地点的加速度为a1,“东方红二号”的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3,则a1、a2、a3的大小关系为( )
A.a2>a1>a3 C.a3>a1>a2
B.a3>a2>a1 D.a1>a2>a3
解析:选D “东方红二号”地球同步卫星和地球自转的角速度相同,由a=ω2r可知,a2>a3;由万有引力提供向心力可得:a=
GM
,“东方红一号”的轨道半径小r2
于“东方红二号”的轨道半径,所以有:a1>a2,所以有:a1>a2>a3,故A、B、C错误,D正确。
考点三 卫星变轨问题 9.[考查变轨前后卫星运行参量的比较] [多选](2020·南京摸底)如图所示,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。下列说法正确的是( )
A.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的机械能都相同 B.不论在轨道1还是轨道2运行,卫星在P点的机械能不相同 C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度 D.卫星经过P点时,在轨道2速度大于轨道1的速度
解析:选BD 卫星在轨道1上的P点和轨道2上的P点的势能相同;而卫星从轨道1上的P点要加速才能进入轨道2,则卫星经过P点时,在轨道2的速度大于轨道1的速度,即卫星在轨道1上的P点的动能小于在轨道2上的P点动能,即卫星在两个轨道上的P点时的机械能不相同,选项A错误,B、D正确;卫星在轨道1
的任何位置的加速度都不相同,选项C错误。
10.[考查卫星变轨与同步卫星的综合问题]
发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,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,则( )
A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B.卫星在轨道3上的角速度等于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道2上经过P点时的加速度大于它在轨道3上经过P点时的加速度 D.卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率 解析:选D 卫星绕地球做匀速圆周运动时,由万有引力提供向心力得:Gv2
m,得v=r
Mm=r2
GM
,可知卫星的轨道半径越大,速率越小,所以卫星在轨道3上的速r
Mm2
2=mrω,得r
率小于在轨道1上的速率,故A错误;由万有引力提供向心力得:Gω=
GM
,则轨道半径大的角速度小,所以卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1r3
MmGM
上的角速度,故B错误;卫星运行时只受万有引力,由G2=ma得:加速度a=2,
rr则知在同一地点,卫星的加速度相等,故C错误;从轨道1到轨道2,卫星在Q点是做逐渐远离圆心的运动,要实现这个运动必须使卫星加速,使其所需向心力大于万有引力,所以卫星在轨道1上经过Q点时的速率小于它在轨道2上经过Q点时的速率,故D正确。
11.[考查飞船的起飞与返回]
[多选]据印度时报报道,目前,印度政府2020年电子预算文件显示,火星登陆计划暂定于2021~2022年。在不久的将来,人类将登陆火星,建立基地。用运载飞船给火星基地进行补给,就成了一项非常重要的任务。其中一种设想的补给方法:补给飞船从地球起飞,到达月球基地后,卸下部分补给品。再从月球起飞,飞抵火星。在到达火星近地轨道后,“空投补给品”,补给飞船在不着陆的情况下完成作
业,返回地球。下列说法正确的是( )
A.补给飞船从月球起飞时的发射速度要达到7.9 km/s B.“空投补给品”要给补给品减速
C.补给飞船不在火星上着陆原因是为了节省能量
D.补给飞船卸下部分补给品后,因为受到的万有引力减小,所以要做离心运动 解析:选BC 月球的质量和重力加速度都小于地球,补给飞船从月球起飞时的发射速度不用达到7.9 km/s,选项A错误;从高轨道变轨到低轨道,需要减速,所以“空投补给品”要给补给品减速,选项B正确;补给飞船不在火星上着陆,可以节省因发射而耗费的能量,选项C正确;补给飞船卸下部分补给品后,仍做圆周运动,选项D错误。
12.[考查飞船的变轨与对接]
[多选]神舟十一号载人飞船于2020年10月17日7时30分发射。在科技人员精准控制下,神舟十一号载人飞船经过多次变轨,于19日凌晨,与天宫二号对接环接触,在按程序顺利完成一系列技术动作后,对接成功。下列说法中正确的是( )
A.若神舟十一号和天宫二号处于同一个轨道高度时,神舟十一号加速就能与天宫二号对接成功
B.神舟十一号应从低轨道上加速,才能与天宫二号对接成功 C.神舟十一号经多次变轨,从低轨道到高轨道过程中机械能不变
D.天宫二号运行较长时间后,由于受稀薄大气阻力的作用,轨道高度会降低 解析:选BD 当神舟十一号从低轨道加速时,由于速度增大,故将向高轨道运动,所以神舟十一号为了追上天宫二号,只能从低轨道上加速,故A错误,B正确;神舟十一号经多次变轨,从低轨道到高轨道过程中机械能增大,故C错误;由于阻Mmv2
力作用,飞船的速度将减小,所以有G2>m,飞船将做近心运动,即轨道高度将rr要下降,故D正确。
考点四 宇宙双星及多星系统模型 13.[考查宇宙双星系统模型]
[多选]经长期观测人们在宇宙中已经发现了“双星系统”。“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成,每个恒星的半径远小于两个星体之间的距离,而且双星系统一般远离
其他天体。如图所示,两颗星球组成的双星,在相互之间的万有引力作用下,绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两颗恒星之间的距离为L,质量之比为m1∶m2=3∶2。则可知( )
A.m1、m2做圆周运动的线速度之比为2∶3 B.m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2 C.m1、m2做圆周运动的向心力之比为1∶1 2
D.m2做圆周运动的半径为L
5
解析:选AC 双星系统靠相互间的万有引力提供向心力,角速度大小相等,向r1m222
心力大小相等,有:m1r1ω2=m2r2ω2,则==。因为r1+r2=L,则r1=L,r2
r2m1353
=L。根据v=rω,知v1∶v2=r1∶r2=2∶3。故A、C正确,B、D错误。 5
14.[考查宇宙三星系统问题]
[多选]宇宙中有这样一种三星系统,系统由两个质量为m的小星体和一个质量为M的大星体组成,两个小星体围绕大星体在同一圆形轨道上运行,轨道半径为r。关于该三星系统的说法中正确的是( )
A.在稳定运行的情况下,大星体提供两小星体做圆周运动的向心力
B.在稳定运行的情况下,大星体应在小星体轨道中心,两小星体在大星体相对的两侧
4πr
C.小星体运行的周期为T=
G
32
4M+m