【加练半小时】2022版高考物理（江苏）一轮练习：第四章 微专题32

1、PAGE7方法点拨1由veqrfGM,r得出的速度是卫星在圆形轨道上运行时的速度，而发射航天器的发射速度要符合三个宇宙速度2做圆周运动的卫星的向心力由地球对它的万有引力提供，并指向它们轨道的圆心地心3在赤道上随地球自转的物体不是卫星，它随地球自转所需向心力由万有引力和地面支持力的合力提供1如图1所示，质量分别为m和2m的甲、乙两颗卫星以相等的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，不考虑其他天体的影响，则两颗卫星图1A所受的万有引力大小之比为12B运动的向心加速度大小之比为12C动能之比为12D运动的角速度大小之比为122如图2所示，已知现在地球的一颗同步通信卫星信号最多覆盖地球赤道

2、上的经度范围为2假设地球的自转周期变大，周期变大后的一颗地球同步通信卫星信号最多覆盖的赤道经度范围为2，则前后两次同步卫星的运行周期之比为图2rfcos3,cos3rfsin3,sin3rfcos32,cos32rfsin32,sin323有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球一起转动，b在地面附近近地轨道上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24h，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图3所示，则下列关于卫星的说法中正确的是图3Aa的向心加速度等于重力加速度gBc在4h内转过的圆心角为eqf,6Cb在相同的时间内转过的弧长最长Dd的运

3、动周期可能是23h4火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大空间探索项目，2022年左右我国将进行第一次火星探测已知地球公转周期为T，到太阳的距离为R1，运行速率为v1，火星到太阳的距离为R2，运行速率为v2，太阳质量为M，的探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上，以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的B点为远日点，如图4所示不计火星、地球对探测器的影响，则图4A探测器在A点的加速度大于eqfvoal2,1,R1B探测器在B点的速度大小为eqrfGM,R2C探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为D探测器在B点的动能为eqf1,2mveqoal2,25在牛顿力学体系中，当两个质量

4、分别为m1、m2的质点相距为r时具有的势能，称为引力势能，其大小为E1m2,r规定两物体相距无穷远处时势能为零假设“天宫二号”空间实验室质量为m在距地面高度为h的轨道绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G则“天宫二号”的机械能大小为AeqfGMm,RhBeqfGMm,2RhfGMm,2RhfGMm,Rh6一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为已知地球半径为Rf2,3f1,2f1,3f1,4R7我国建立在北纬43的内蒙古赤峰草原天文观测站在金鸽牧场揭牌并投入使用，

5、该天文观测站应用了先进的天文望远镜现有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星，一位观测员在对该卫星观测时发现：每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置，则卫星的轨道必须满足下列哪些条件已知地球质量为M，地球自转的周期为T，地球半径为R，引力常量为GA该卫星一定在同步卫星轨道上B卫星轨道平面与地球北纬43线所确定的平面共面C满足轨道半径reqrfGMT2,42n2n1,2,3的全部轨道都可以D满足轨道半径reqr3,fGMT2,42n2n1,2,3的部分轨道都可以答案精析1B由万有引力定律，卫星甲所受的万有引力F甲GeqfMm,r2，卫星乙所受的万有引力F乙Geqf2M2m,r24GeqfMm

6、,r2，即它们所受的万有引力大小之比为14，A错误；由GeqfMm,r2ma甲，4GeqfMm,r22ma乙，可知它们运动的向心加速度大小之比为12，B正确；由GeqfMm,r2meqfvoal2,1,r可知，卫星甲的动能为eqf1,2mveqoal2,1eqfGMm,2r，同理，卫星乙的动能为eqf1,22mveqoal2,2eqf2GMm,r，动能之比为14，C错误；由vr可知，它们运动的角速度大小之比为12v1v2eqrfGM,reqrf2GM,r1eqr2，D错误2A设地球半径为R，根据题图可知，同步卫星的轨道半径reqfR,cos，同理，假设地球的自转周期变大，同步卫星的轨道半径re

7、qfR,cos，对于同步卫星，由万有引力提供向心力有GeqfMm,r2meqf2,Teqrf42r3,GM，代入轨道半径，得前后两次同步卫星的运动周期之比eqfT,Teqrfcos3,cos33C同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，角速度相同，则a和c的角速度相同，根据a2r知，c的向心加速度大，由eqfGMm,r2ma知，c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故a的向心加速度小于重力加速度g，选项A错误；由于c为同步卫星，所以c的周期为24h，因此4h内转过的圆心角为eqf,3，选项B错误；由四颗卫星的运行情况可知，b运行的线速度是最大的，所以其在相同的时间内转过的弧长

8、最长，选项C正确；d的运行周期比c要长，所以其周期应大于24h，选项D错误4C探测器在A点的加速度和地球在A点的加速度相等为eqfvoal2,1,R1，选项A错误；火星的速度为eqrfGM,R2，探测器在B点做向心运动，速度应小于eqrfGM,R2，故探测器在B点的动能小于eqf1,2mveqoal2,2，选项B、D错误；根据开普勒第三定律有eqfRoal3,1,T2eqffR1R2,23,T2，探测器从A到B飞行时间为eqf1,2T，选项C正确5B“天宫二号”在距地面高度为h的轨道绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得eqfGMm,Rh2meqfv2,Rh，解得“天宫二号”的动能Eeqf1,2mv2eqfGMm,2Rh，则“天宫二号”的机械能大小为EEE,2RheqfGMm,RheqfGMm,2Rh，故B正确，A、C、D错误6A地球表面GeqfMm,R2mg，因为geqf1,4g，则人造卫星的轨道半径r2R，则某一时刻该卫星观测到地面赤道的弧度为eqf2,3，观测到地面赤道最大弧长为eqf2,3R，故选A7D该卫星不一定是同步卫星，故A