高考物理大一轮复习配套检测：第五章微小专题3天体运动中的“四大难点”Word版含答案

1、 微小专题3天体运动中的“四大难点”一、单项选择题. （2016 南通、泰州、扬州、淮安二模 ）一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B是卫星运动的远地点和近地点.下列说法中正确的是（）A.卫星在A点的角速度大于 B点的角速度B.卫星在A点的加速度小于 B点的加速度C.卫星由A运动到B过程中动能减小，势能增大D.卫星由A运动到B过程中引力做正功，机械能增大.（2016 无锡一模）轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110” .它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命，假设“轨道康复者”的轨道平面与地球赤道平面重合，轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自

2、转方向一致 TOC o 1-5 h z 下列说法中正确的是（）A.站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救. （2016 南通、扬州、泰州三模）在离地球十几亿光年的遥远星系中有两个黑洞A、B.其质量分别为太阳质量的 36倍和29倍,A、B绕它们连线上某点以相同周期转动组成双星系统.在漫长的演变过程中 A、B缓慢靠近，最后合并为一个黑洞，释放出巨大能量，则（）A、B所受万有引力之比为 36 : 29A、B做圆周运动的半径之比为 29 : 36A

3、、B缓慢靠近过程中势能增大A、B缓慢靠近过程中动能减小.（2016 金陵中学）“嫦娥三号”探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形，轨道n为椭圆.下列说法中正确的是（）a.探测器在轨道i的运行周期大于在轨道 n的运行周期B.探测器在轨道I经过p点时的加速度小于在轨道n经过p时的加速度C.探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度D.探测器在p点由轨道I进入轨道n必须点火加速. （2016 郑州二模改编）引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测.1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模

4、型，如图所示，两星球在相互的万有引力作用下，绕O点做匀速圆周运动.由于双星间的距离减小，则（）A.两星的运动周期均逐渐减小B.两星的运动角速度均逐渐减小C.两星的向心加速度均逐渐减小D.两星的运动半径均逐渐增大二、多项选择题.（2016 常州一模）已知地球和火星的半径分别为ri、r2,绕太阳公转轨道可视为圆，轨道半径分别为1、3,公转线速度分别为 V1、V2,地球和火星表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为P1、0地球第一宇宙速度为V1,飞船贴近火星表面环绕线速度为V2,则下列说法中正确的是 （）A. = B.=C. p1= p2 D. g1二g2.（2016 徐州一中）四颗人造卫星a

5、、b、c、d在地球大气层外的圆形轨道上运行，其中a、c的轨道半径相同，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示，则（）A.卫星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度.卫星b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度C.卫星d通过加速就可追上卫星 bD.若卫星c变轨后在轨道半径较大的轨道上做匀速圆周运动，则其周期变大8.（2015 南通二模）据报道，一颗来自太阳系外的彗星于2014年10月20日擦火星而过.如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r周期为T该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A点“擦肩而过”

6、.已知万有引力常量为A.可计算出太阳的质量.可计算出彗星经过 A点时受到的引力C.可计算出彗星经过 A点的速度大小D.可确定彗星在 A点的速度大于火星绕太阳的速度.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨 道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列说法中正确的是（）A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小三、非选择题10.（2016 扬州中学）我国执行首次载人航天飞行的“神舟五号”飞船于

7、 2003年10月15日在中国酒泉卫星发射中心发射升空.飞船由“长征-2F”运载火箭先送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道，在B点实施变轨后，再进入预定圆轨道，如图所示.已知飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,近地点A距地面高度为hi,地球表面重力加速度为g,地球半径为R.求:(1)地球的第一宇宙速度大小飞船在近地点A的加速度aA的大小.远地点B距地面的高度h2的大小.11 . （2015 安徽卷）由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动

8、（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况）.若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为 m,三角形边长为a.求：(1) A星体所受合力大小Fa.B星体所受合力大小Fb.C星体的轨道半径Rc.3 天体运动中的四大难点(4)三星体做圆周运动的周期T.微小专题B【解析】 根据开普勒第二定律，卫星与地球的连线在单位时间里扫过的面积相等，则在相同的时间里卫星在远地点扫过的圆心角较小，所以角速度较小，A项错误；利用G=ma,rB,有aAaB,B项正确 油A到B的过程中，万有引力做正功，动能增大，势能减小，C项错误; 由A到B的过程中只有万有引力做功，机械能守恒，D项错误.C【解析】 轨道康复者”和

9、地球同步卫星都是由地球引力提供向心力，轨道康复者”半径小，角速度大，相同时间转过的角度大 ，赤道上的人应该观察到它向东运动A项错误；根据=man=m,B项错误,C项正确；轨道康复者”加速，引力不足以提供向心力，会发生离心现象，朝着 更高的轨道飞去，D项错误.B【解析】 黑洞A、B组成双星系统，彼此间的万有引力属于作用力与反作用力的关系，所以万有引力之比为 1 ：1,A项错误;黑洞A、B彼此间的万有引力提供做圆周运动所需要的 向心力，G=mb 2r,得出 mAco2rA=mBco2rB,rA : rB=mB : mA=29 : 36,B项正确；A、B缓慢靠近白过程中， 万有引力做正功，动能增大，

10、势能减小，C、D选项错误.a【解析】 由于探测器在轨道I的半长轴大于在轨道 n的半长轴，由开普勒第三定律可知探测器在轨道I的运行周期大于在轨道 n的运行周期，故a正确;探测器在轨道I经过p点 时的加速度等于在轨道 n经过p时的加速度，故b错误;探测器在轨道I运行时的加速度小于 月球表面的重力加速度，故C错误;探测器在p点由轨道I进入轨道n必须点火减速，故d错误.A【解析】 组成双星系统的两颗星的周期T相同，设两星的质量分别为 M1和M2,圆周运 动的半径分别为 R和R2,两星间距为L,由万有引力定律有=MiRi=M2R2,可得GMi=,GM2=，两式 相加可得 G(Mi+M2)T2=4商？(

11、式),两式相除可得 MiRi=M2R2( 式)，由 式可知，因两星间 的距离减小，则周期T变小，角速度均逐渐增大，故A正确,B错误;两星的向心加速度 a=增大，故C 错误;由 式可知双星运行半径与质量成反比,由于双星间的距离减小,故其轨道半径减小,故 D 错误 .AC【解析】 地球和火星均绕太阳做圆周运动根据v=A项正确；根据=m,B项错误；再根据M=p Ttr3,C项正确；根据g=,D项错误.AD 【解析】 由G=m=mw2r=m r=ma可知a、c的轨道半径相同小于 b、d轨道半径 所以 卫星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，故A正确；卫星a、c的线速度大小相等，且大 于 b 的线

12、速度, 故 B 错误 ; 由于卫星b、 d 轨道半径相同,所以卫星d 通过加速就不能追上卫星b,故C错误;卫星c变轨后在轨道半径较大的轨道上做匀速圆周运动，则其周期变大，故D正确.AD【解析】 对火星分析有 G=mr,得出M二,A项正确；由于彗星的质量未知，无法求出彗星 经过A点时受到的引力，B项错误；火星做匀速圆周运动的线速度v=从火星轨道进入彗星轨道需点火加速，彗星经过A点的速度大于，C项错误，D项正确.BD 【 解析 】 卫星半径减小时,分析各力做功情况可判断卫星能量的变化. 卫星运转过程中，地球的引力提供向心力，G=m,受稀薄气体阻力的作用时，轨道半径逐渐变小，地球的引力对卫星做正功,势能逐渐减小,动能逐渐变大,由于气体阻力做负功,卫星的机械能减小,选项B、 D正确 .(1)(2)(3) -R【 解析 】(1) 绕地球表面运动的卫星的向心力由万有引力提供G=m=mg,解得 v=.根据万有引力定律可得 G=maA,且G=mg联立解得aA=.在大圆轨道上，根据万有引力定律可得G=m(R+h2),且G=mg,T=,解得h2= R.11.(1) 2G (2)G (3) a (4)兀Fba=G=G=Fca,【解析】(