《微专题小练习》物理 专题29双星问题卫星的变轨

专题29双星问题卫星的变轨1．2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家．“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面×102km、远火点距离火星表面×105km，则“天问一号”()A．在近火点的加速度比远火点的小B．在近火点的运行速度比远火点的小C．在近火点的机械能比远火点的小D．在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动2．[2022·浙江省联考]探月工程嫦娥五号返回器顺利带回月壤，圆满完成了我国首次地外天体采样任务．如图所示为嫦娥五号卫星绕月球运行时的三条轨道．其中轨道1是近月圆轨道，轨道2、3是变轨后的椭圆轨道．M、N分别为相应轨道上的远月点，则()A．若已知卫星在轨道1的运行周期和万有引力常量，可以估算月球的平均密度B．若已知卫星在轨道2的运行周期和万有引力常量，可以计算月球的质量C．无法确定卫星在轨道1、2、3上的P点速度大小关系D．卫星在M点的机械能大于在N点的机械能3.[2022·重庆市一诊](多选)2020年7月23日，在文昌发射站发射了首颗火星探测器“天问一号”，已知火星公转半径是地球公转半径的倍，天问一号发射后沿霍曼转移轨道运动，可认为地球和火星在同一平面沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是()A．地球绕太阳运动的加速度小于火星绕太阳运动的加速度B．探测器沿霍曼轨道飞往火星过程中做减速运动C.火星探测器“天问一号”的发射速度v应满足：km/s<vkm/sD．探测器沿霍曼转移轨道运动的周期为eq\f(15\r(5),4)月4.[2022·河南省开封市模拟]如图所示，虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示地球卫星的三条轨道，其中轨道Ⅰ为与第一宇宙速度km/s对应的近地环绕圆轨道，轨道Ⅱ为圆轨道，轨道Ⅲ为与第二宇宙速度km/s对应的脱离轨道，a、b、c三点分别位于三条轨道上，b点为轨道Ⅱ的远地点，b、c点与地心的距离均为轨道Ⅰ半径的2倍，则()A．卫星在轨道Ⅱ的运行周期为轨道Ⅰ周期的2倍B.卫星经过a点的速率为经过b点速率的eq\r(2)倍C．卫星在a点的加速度大小为在c点加速度大小的2倍D．质量相同的卫星在b点的机械能小于在c点的机械能5.2021年5月15日，天问一号探测器着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步，在火星上首次留下国人的印迹．天问一号探测器成功发射后，顺利被火星捕获，成为我国第一颗人造火星卫星．经过轨道调整，探测器先沿椭圆轨道Ⅰ运行，之后进入称为火星停泊轨道的椭圆轨道Ⅱ运行，如图所示，两轨道相切于近火点P，则天问一号探测器()A．在轨道Ⅱ上处于受力平衡状态B．在轨道Ⅰ运行周期比在轨道Ⅱ时短C．从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ在P处要加速D．沿轨道Ⅰ向P飞近时速度增大6．[2022·河南省巩固卷]如图所示，密度相同的A、B两星球绕它们连线上的某点做匀速圆周运动，组成一双星系统，其中体积较大的A星球能不断地“吸食”体积较小的B星球的表面物质，从而达到质量转移．假设“吸食”过程中A、B两星球球心间距离不变，则“吸食”的最初阶段，下列说法正确的是()A．它们做圆周运动的万有引力保持不变B．它们做圆周运动的角速度大小保持不变C．体积较大的A星球圆周运动的轨迹半径变大，线速度变大D．体积较小的B星球圆周运动的轨迹半径变小，线速度变小7．[2022·山东省青岛市检测]2021年10月16日凌晨，我国神舟十三号载人飞船成功发射，搭载着翟志刚、王亚平和叶光富3名宇航员与天宫号空间站顺利对接，从此拉开了长达6个月的太空驻留工作序幕.3位宇航员乘坐宇宙飞船绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光．如图，王亚平在A点测出她对地球的张角为2θ，OA与太阳光平行，下列说法正确的是()A．宇航员每次经历“日全食”过程的时间Δt＝eq\f(θ,π)T0B.宇航员每天经历“日全食”的次数为eq\f(T0sinθ,2πR)eq\r(\f(GMsinθ,R))C．空间站绕地球运动的速率为eq\r(\f(GM,R))D．由于神舟十三号载人飞船与天宫号空间站的质量比较大，运动速度快，所以飞船与空间站的连接处存在着巨大的相互作用力8．[2022·湖北省联考]2021年7月6日，天链一号05卫星顺利发射升空并成功进入预定轨道，天链系列卫星实现全球组网运行．如图为卫星变轨示意图，卫星在P点从椭圆轨道Ⅰ进入同步轨道Ⅱ完成定轨，设卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运行时，经过P点的速率分别为vⅠ和vⅡ，单位时间内卫星与地球的连线扫过的面积分别为SⅠ和SⅡ，周期分别为TⅠ和TⅡ，卫星在P点的加速度为a，P点到地心的距离为r，下列关系式正确的是()A．vⅠ＞vⅡB．SⅠ＜SⅡC．a＝eq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(Ⅰ)),r)D．TⅠ＞TⅡ9．[2022·辽宁省考试]2021年6月，“神舟十二号”载人飞船成功发射，并进入预定轨道，飞船入轨后，与“天和”核心舱在轨运行的情形如图所示，两轨道均高于近地轨道，下列说法正确的是()A．P是飞船，Q是“天和”，它们的发射速度均大于第一宇宙速度B．P、Q在轨运行时均处于完全失重状态，因此它们的加速度相同C．在轨运行时P的速度小于Q的，P若加速可以追上Q，实现对接D．在轨运行时P的速度大于Q的，Q若加速可以追上P，实现对接10．[2022·山东省烟台市期中]两个靠的很近的天体绕着它们连线上的一点(质心)做圆周运动，构成稳定的双星系统．双星系统运动时，其轨道平面存在着一些特殊的点，在这些点处，质量极小的物体(例如人造卫星)可以与两星体保持相对静止，这样的点被称为“拉格朗日点”．一般一个双星系统有五个拉格朗日点．如图所示，一双星系统由质量为M的天体A和质量为m的