(江苏专用)2020高考物理二轮复习 第一部分 专题一 力与运动 第四讲 万有引力与航天课前自测诊断卷

内容发布更新时间 : 2025/4/7 18:08:37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

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