圆周运动、万有引力-2025年高考物理复习专练（西北四省专用）解析版

重难点04圆周运动、万有引力

考点三年考情分析2025考向预测

（1）考点预测：圆周运动的运动

特点、受力特点，变速圆周运动中

变速圆周运动中的杆模型（2024•全的绳模型与杆模型。重力与万有引

匀速圆周运动、角速度、线速度、力的关系及有中心天体的匀速圆

国甲卷4、2022•全国乙卷-3）

向心加速度周运动。开普勒定律的应用，变轨

重力与万有引力的关系（2024•全国

匀速圆周运动的向心力问题，宇宙速度以及双星、多星问

离心现象甲卷，3）题。

万有引力定律及其应用对比问题（2022•全国乙卷，1）（2）考法预测：匀速圆周运动常

环绕速度与电学进行综合。要求能根据问题

估算问题（2024•新课标卷，3）

第二宇宙速度和第三宇宙速度情景选择合适的向心加速度的表

同步卫星问题（2023•新课标卷，4

达式。万有引力、天体运动要求体

会人类对自然界的探索是不断深

入的。要求关注宇宙起源和演化的

研究进展。

<1

重难诠释

【情境解读】

』基本物理量关系：1=ct）=2F〃~j

2r

向心力：Fn=my-=ma)r=m^2~

2r

向心加速度：an=jr=^r=-^Y

「匀速圆周运动：产合二尸向

、圆周运动］---［受力特阂—

径向合外力：向心力

切向合外力：使物体加速（减速）

「■汽车在水平面转弯］临界:尸所„=™宇

小水平转台上摩擦力提供向心力

-水平面内匀速圆周运动

［圆锥摆：拉力和重力的合力提供向心力

1■（两类模型绳模型二最高点最小速度："=屈------—最低点：2

-"'-最低点和最高点弹力差值6mg—FT-mg=m^

一竖直面内圆周运动一

py=0,支持力，FN=mg

-土工也刊最高点0<v<Jgrt支持力，mg-FN=m^

（最小速度）u=质，FN=O

-V>Jgr,拉力，Fz+mg=m/

-开普勒第一定律：轨道定律

乔西勒三定律-开普勒第二定律:面积定律

开普勒笫一定律：周期定律

r)u)

■［卫星参量—牛=,析写r-T=2■需r；T；

M

GMm4宣2r

密度p=品;

万有引力--------------.=3n

2

与航天一"计克天体的质量GMm..gR2GT

一叫0)2八s232r2-►U二需

「双星模型r____5—

■(非中心天体模码■T=21TJG(£^)

-三星、四星模型：其他星体对其中一个星体的合力提供向心力

-fl遑变轨问题:不同轨道在同一位置加速度相同

卫星在轨道上加速时，做离心运动；卫星在轨道上减速时.做近心运动

「从某时刻距离最近到下一次距离最近：，=尧印(7>%)

q卫星追及问题I--2

从某时刻距离最近到下一次距离最远：»=_IiZL.(r,>T2)

2(TI-T2)

【高分技巧】

一、匀速圆周运动

1.三种传动方式及各自的特点

皮带传动皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等

齿轮传动两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等

同轴转动两轮固定在同一转轴上转动时，两轮转动的角速度大小相等

2.向心力的来源

向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力

的分力，在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。

3.向心力的确定

(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置。

(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力，就是向心力。

二、竖直平面内的变速圆周运动

两种常见的模型

轻绳模型轻杆模型

事nQ)

情景图示

弹力特征弹力可能向下，也可能等于零弹力可能向下，可能向上，也可能等于零

FTf、一十、、

受力示意图'%、'

mgmgmgmgmg

010，

0，tolo

V2

力学方程mg-rF^=m-mg±F^=m—

临界特征FT=0,BPmg=m—,得u=可正。=0,即/向=0,此时F^=mg

⑴“杆”对小球的作用力可以是拉力，也

(1)“绳”只能对小球施加向下的力

模型关键可以是支持力

(2)小球通过最高点的速度至少为赤'

(2)小球通过最高点的速度最小可以为0

三、开普勒行星运动定律及万有引力定律

1.万有引力定律的适用条件：

公式适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。②质

量分布均匀的球体可视为质点，厂是两球球心间的距离。

2.宇宙速度

(1)。发=7.9km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动。

(2)7.9km/s<vs<11.2km/s,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。

(3)11.2km/s<v发<16.7km/s,卫星绕太阳做椭圆运动。

(4)。发216.7km/s,卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。

3.万有引力与重力的关系

地球对物体的万有引力/表现为两个效果：一是重力mg,二是提供物体随地球自转的向心力/向，如图所

zj\o

欣

2%

(1)在赤道上：C^^=mgi+mcoRo

(2)在两极上：C^^=mg2ok&

4.物理量随轨道半径变化的规律

ifiGm1

m-----------------►tpc—

「V「「

变Ls=降越

lG*.'「…#高

规、(Rh'l"2碧=一7=隈JT8厅越

现(r=R比+h)T\lGM博

律_GM〜1度

nia-^a=-■—►a0c-

r'r

加*=察仇近地时)fGM=黄金代换式)

K地

（建议用时：40分钟）

【考向一：圆周运动】

1.（2024•宁夏银川一中•三模）如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过。的竖直轴以角

速度。匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力。

已知a和。、b和。的连线与竖直方向的夹角分别为60。和30。，则下列说法正确的是（）

A.小物块a和b做圆周运动的向心力之比为6：1

B.小物块a和b对容器壁的压力之比为6：1

C.小物块a与容器壁之间无摩擦力

D.容器壁对小物块。的摩擦力方向沿器壁切线向下

【答案】A

【解析】A.a、b角速度相等，向心力可表示为

F=marRsina

所以a、匕向心力之比为sin60°:sin30°=6:1，A正确；

BCD.若无摩擦力。将移动到和b等高的位置，所以摩擦力沿切线方向向上。定量分析：对b分析可得

mgtan300=ma)2Rsin30°

结合对6分析结果，对a分析

marRsva600<mgtan60°

即支持力在指向转，轴方向的分力大于所需要的向心力，因此摩擦力有背离转轴方向的分力，即摩擦力沿

切线方向向上；对b有

%cos30°=mg

对。有

FNacos60°+4sin60°=mg

所

FNa^COS30°^A/3

仆cos6001

BCD错误。

故选Ao

2.（2024•青海省西宁市•二模）图甲中的辘粉是古代民间提水设施，由辘铲头、支架、井绳、水桶等部

分构成，图乙为提水设施工作原理简化图，辘胡绕绳轮轴半径r=0.1m,水桶的质量M=0.5kg,井足够深,

忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化。某次从井中汲取相=2kg的水，轮轴由静止开始绕中心轴

转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2,则（）

甲

A.10s末水桶的速度大小为20m/sB,水桶的速度大小随时间变化规律为v=2t

C.0~10s内水桶上升的高度为20mD.0~10s内井绳拉力所做的功为255J

【答案】D

【解析】AB.由图丙可知

。=2/

所以水桶速度随时间变化规律为

v=cor=0.2/

则10s末水桶的速度大小为2m/s,故AB错误；

CD.水桶匀加速上升，加速度

a=0.2m/s2

由牛顿第二定律

F-(m+M)g=(m+M)a

所以井绳拉力大小为

尸=25.5N

水桶匀加速上升，0~10s内它上升的高度为

12

h=-at=10m

2

则0~10s内井绳拉力所做的功为

W=Fh=255J

故C错误，D正确。

故选D。

3.（2024•山西省阳泉市•三模）如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r=0.3m,可绕中心轴转动的同

心圆盘，在圆盘的边缘放置一质量为〃z=lkg的小物块，物块与圆盘间的动摩擦因数为4=0.3,物块与桌

面间的动摩擦因数为〃2=01125。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块从圆盘上滑落后，最终恰好

停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g=10m/s2,圆盘厚度及圆盘与餐桌

面的间隙不计，物块可视为质点。求：

（1）物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做的功；

（2）餐桌面的半径R。

【解析】（1）物体在圆盘上滑下时有

mv~

丛mg=-----

根据动能定理，圆盘对小物块做的功

W=-mv2

2

解得

W=0.45J

（2）小物块从圆盘滑落后，沿切线方向划出，做匀减速直线运动，滑到桌面边缘时有

12

-ju2mgL=0--mv

其中的

R=+Z?

解得

7?=0.5m

4.（2024•陕西省榆林市•二模）滚筒洗衣机静止于水平地面上，已脱净水的衣物随滚筒一起在竖直平面

内做匀速圆周运动，滚筒截面如图所示。若质量为机的衣物在最高点A对滚筒恰好无作用力，重力加速度

大小为g,则衣物在最低点2对滚筒的压力大小为（）

B.2mgC.3mgD.4mg

【答案】B

【解析】由于是衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速圆周运动，则衣物做圆周运动需要的向心力大小始终

保持不变，在最高点A对滚筒恰好无作用力，说明此时重力，咫恰好提供向心力

V2

me=m—

R

所以在B点时有

1\

解得

FN=2mg

衣物在B点受到的支持力为2mg,则衣物在最低点B对滚筒的压力大小为2,咫。

故选Bo

5.（2024•陕西省咸阳市•一模）如图所示，长为L的细绳上端固定在天花板上，下端拴一个可视为质点

的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动。细绳跟竖直方向的夹角为仇小球做匀速圆周运动的角速度为°。

当小球以不同的角速度。做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向的夹角。随之变化，已知当地的重力加速度

大小为g,下列关于。与。的关系图像可能正确的是（

【解析】由向心力公式可得

mgtan0=ma)2Lsm0

可得

p1

cos0--------

L疗

即COS。与二成正比。

G）

故选Co

6.（2024•山西省晋城市•一模）如图所示，在同一竖直平面内,光滑的长直斜面轨道AB固定，在8处通

过一小段圆弧（长度可忽略不计）与水平轨道BC0E连接，水平轨道的BC、。。段粗糙，OE段光滑，C

处固定一圆形光滑轨道。轻质弹簧的一端固定在E处的竖直墙面上，另一端与质量为3机的物块6刚好在。

点接触（不拴接），弹簧处于水平自然长度。将质量为，〃的物块。从斜面轨道上的A点由静止释放，一段时

间后，物块a从C点进入半径R=0.4m的圆形轨道，转一圈后又从C'（C、。适当错开一点）点出来沿。。

轨道运动，在。点与物块6发生弹性碰撞。已知A点距水平轨道的高度/?=5m,8、。间的距离si=3.8m,。、

。间的距离为S2,物块。与8C、段水平轨道间的动摩擦因数均为〃1=0.25,物块6与BC、。。段

水平轨道间的动摩擦因数均为〃2=0-5,取重力加速度大小g=10m/s2,物块a、b均可视为质点，弹簧始终

在弹性限度内。

（1）求物块a运动到C点时速度大小vc；

（2）改变物块a由静止释放的位置，为使物块a经过圆形轨道的最高点P,求释放物块a时的最小高度%正；

（3）若物块。恰好能经过圆形轨道的最高点尸，从圆形轨道出来后沿C'£＞运动与6发生弹性碰撞，且只能

碰撞一次，求S2的范围。

12

【答案】(1)9m/s；(2)1.95m；(3)—m<s,<4m

192

【解析】（1）物块。由A运动到C的过程中，根据动能定理有

mgh-"Mgs】=；mv1

解得

vc=9m/s

（2）物块。从A运动到P点，根据动能定理有

1

一「

根g%n4mgs2mgR=-mvP

物块a恰好能通过P点，则有

R

解得

vp=2m/s,hmin=1.95m

（3）设物块a运动到。点时的速度大小为v,物块a从P运动到O点过程，根据动能定理有

2

mg-2R-jU}mgs2=^m（y-Vp）

可得

v=y15gR-0.5gs2

物块服6在。点发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有

mv=m%+3mv3

由机械能守恒定律有

gmv2=；mvl+；⑶九）

解得碰后物块。、。的速度分别为

%=-0.5v,v2=0.5v

若S2=0,根据机械能守恒定律有

解得

4=0.25m<R=0.4m

所以物块。反向运动后不可能脱离圆轨道，讨论：

①要使"b能够发生碰撞，。到达。处时速度大小

v=yj5gR-0.5gs2>0

解得

s2<4m

②6压缩弹簧后又返回。点时速度大小不变，之后与弹簧分离。假设物块。滑上圆形轨道又返回，最终停在

水平轨道上。点，物块b在水平轨道上匀减速滑到。点也恰好停止，设C'Q=x,则有

QD-s2-x

根据能量守恒定律，对物块。有

对物块b有

儿,3mg（52-x）=；（3加）vf

解得

112

x=-s,,s,=—m

319

所以有

12,

——m<5,<4m

192

7.（2024•陕西省商洛市•二模）天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂，点的竖直轴无摩擦地旋

转。一根轻绳穿过尸，两端分别连接质量为㈣和该（叫/e）的小球A、B。两球同时做如图所示的圆锥

摆运动，且两球始终在同一水平面内，则（）

A.两球的向心加速度大小相等

B.两球运动的角速度大小相等

C.A、B两球的质量之比等于sine:sin夕

D.A、B两球的线速度大小之比等于tang：tanc

【答案】B

【解析】A.用夕泛指一个角度，由

mgtan0=ma

可知

=tan

因为e>a,所以B球加速度大于A球加速度，故A错误;

B.由

mgtan/3=mc^htan/?

可得

co—

所以两球角速度相同，故B正确;

C.绳子上的拉力大小相等，有

mg=Feos0

可得A球的质量与B球的质量之比

m,:m?=cosa:cos6

故C错误；

D.由

2

mgtanp=m---------

htan/3

可得

v=y[giitan(3

A、B两球线速度大小之比等于

Vj:v2=tan«:tan

故D错误。

故选B。

【考向二：万有引力作用下的匀速圆周运动】

1.（2024•宁夏中卫市•一模）（多选）如图所示，1、2轨道分别是天宫二号飞船在回程变轨前后的轨道,

下列说法正确的是（）

A.飞船在1轨道速度大于2轨道速度B.飞船在1轨道的周期小于在2轨道的周期

C.飞船从1轨道变到2轨道要减小速度D.飞船在1轨道机械能大于2轨道机械能

【答案】CD

【解析】AB.根据

2

V4后

G下二m一二m——r

rT

可得

飞船在轨道1的半径大于轨道2的半径，可知飞船在1轨道速度小于2轨道速度，飞船在1轨道的周期大于

在2轨道的周期，选项AB错误；

C.飞船从1轨道变到2轨道要点火减速，做向心运动，选项C正确；

D.飞船在1轨道机械能大于2轨道机械能，选项D正确。

故选CD。

2.（2024•宁夏吴忠市•一模）（多选）2023年3月30日，我国在太原卫星发射中心使用“长征二号”丁

运载火箭，成功将“宏图一号”01组卫星发射升空，卫星进入预定的极地轨道做匀速圆周运动。它是由“一

颗主星十三颗辅星”构成的卫星组，犹如在太空中飞行的车轮。已知“宏图一号”卫星组的运行轨道距离地

面的高度为心环绕周期为T,地球可看作半径为R的均质球体，下列说法正确的是（）

A.“宏图一号”卫星组的环绕速度为边

T

B.“宏图一号”卫星组的环绕速度小于第一宇宙速度

C.“宏图一号”卫星组的向心加速度大小为）

T2

D.地球的第一宇宙速度为也J（"+']

TVR

【答案】BD

【解析】A.由题可知“宏图一号”卫星组的环绕速度为

2TT（R+h）

v=-----

T

故A错误；

B.第一宇宙速度是最大的环绕速度，故“宏图一号”卫星组的环绕速度小于第一宇宙速度，故B正确;

C.“宏图一号”卫星组的向心加速度大小为

a_4〃2（R+”）

T2

故C错误；

D.由题可知，“宏图一号”的万有引力提供向心力

GM=6(7?+丸旧

地球的第一宇宙速度为

GM_2%

故D正确。

故选BD。

3.（2024•山西省晋城市•三模）2023年11月18日，火星、太阳、地球三者之间形成一条直线，火星被

太阳完全遮挡，受太阳电磁辐射影响，“祝融号”火星车“失联”一个多月。如图所示，地球与火星均绕

太阳同方向公转，公转轨道为同心圆，两者的最远距离为最近距离的5倍。已知太阳到地球的距离约为太

阳直径的100倍，结合天文常识可知，火星被太阳遮挡的时间约为（）

A.2天B.8天C.15天D.30天

【答案】A

【解析】设地球和火星的公转半径分别为R地、R火,则有

设太阳的半径为人质量为火星被太阳遮挡的时间为f,以地球为参考系，有

又

GM2兀

（200r）3365天

解得

t天

故选A„

4.（2024•山西省名校联考•三模）P、。是太阳系中的两个行星，尸的半径是。的2倍。在登陆两行星后，

分别在行星表面以速度v竖直上抛小球，小球返回到抛出点的时间为f；改变抛出时的初速度，画出v与r

的函数图像如图所示。将两行星视为均匀球体，忽略大气阻力和行星自转，下列判断正确的是（）

A.行星P和。表面的重力加速度之比为4：1

B.行星尸和。的第一宇宙速度之比为4：1

C.行星尸的质量是。质量的4倍

D.行星P的密度与。的密度相等

【答案】D

【解析】A.根据

t

则VI图像的斜率!■行星P和。表面的重力加速度之比为

gp厂2%厂2

gQ%7

选项A错误;

BD.根据

2

厂Mmv,

GR=mg=机/

可得

vi=,M=

Cr

RP=2RQ

可得行星尸和。的第一宇宙速度之比为2：1,行星P的质量是Q质量的8倍，选项BC错误;

D.行星密度

_M_3gg

p——---------------℃——

%4G乃RR

3

可得行星尸的密度与。的密度相等，选项D正确。

故选Do

5.(2024•山西省名校联考•一模)2023年，神舟家族太空接力，“奋斗者”号极限深潜，真正实现了“可

上九天揽月，可下五洋捉鳖”！已知“奋斗者”号在马里亚纳海沟的坐底深度为d(10909m),空间站离地

面的高度为〃(400km)。假设地球质量分布均匀，半径为A,不考虑其自转，且质量均匀分布的球壳对壳

内物体的引力为零，则深度为d处和高度为处的重力加速度之比为()

A(R-d)(R+h)2(R+d)(R—h，

R3R3

[R-h)[R+hJ

【答案】A

【解析】设质量为㈣的物体在马里亚纳海沟底处，有

°M,m_

Gl——肛g]

(R—d¥11

又

M，_(R_d¥

M~R3

质量为m2的物体在空间站上，有

Mm

c2=m2g2

(7?+/i)2

解得马里亚纳海沟底处和空间站所在轨道处的重力加速度之比为

d）（.+〃）2

g2-K

故选A„

【考向三：变轨问题】

1.（2024•青海省海南藏族自治州•二模）（多选）卫星失效后一般有“冰冻”和“火葬”两种处理方案，

对于较低轨道的“死亡”卫星，备用发动机使其快速转移到更低的轨道上，最终一头扎入稠密大气层，与

大气摩擦燃烧殆尽；对于较高轨道的“死亡”卫星，备用发动机可将其抬高到比地球同步轨道高300千米

的“坟墓轨道”实施高轨道“冰冻”。下列说法正确的是（）

A.“死亡”卫星进入“坟墓轨道”后速度变小

B.实施低轨道“火葬”时，备用发动机对卫星做正功

C.实施高轨道“冰冻”时，备用发动机对卫星做负功

D.卫星在“坟墓轨道”上运行的加速度小于在地球静止轨道上运行的加速度

【答案】AD

【解析】A.对于卫星有

cMmv2

G——=m--

rr

整理有

由于进入“坟墓轨道”其轨道半径变大，所以卫星的速度变小，故A项正确；

B.实施低轨道“火葬”时，卫星需要减速进入低轨道，即备用发电机对卫星做负功，故B项错误;

C.实施高轨道“冰冻”时，卫星需要加速进入高轨道，即备用发电机对卫星做正功，故C项错误;

D.对卫星有

Mm

G下-ma

整理有

GM

由于卫星在“坟墓轨道”的轨道半径大于地球静止轨道的轨道半径，所以卫星在“坟墓轨道”上运行的加

速度小于在地球静止轨道上运行的加速度，故D项正确。

故选ADo

2.（2024•陕西省•二模）（多选）神舟十六号载人飞船返回过程，在A点从圆形轨道I进入椭圆轨道II,

8为轨道H上的一点，如图所示。关于神舟十六号飞船的运动，下列说法中正确的是（）

轨道I」一

/•,,轨道n

8•够

A.在轨道n上经过A的速度小于在轨道I上经过A的速度

B.在轨道II上经过A的加速度小于在轨道I上经过A的加速度

C.在轨道II上经过A的速度大于经过8的速度

D.在轨道II上B点的机械能小于在轨道I上A点的机械能

【答案】AD

【解析】AD.航天飞机在A点从轨道I进入轨道n点火减速，飞船需克服外力做功，所以在轨道n上经过A

的速度小于在轨道I上经过A的速度，并且在轨道II上经过A的机械能小于在轨道I上经过A的机械能，

而航天飞机在轨道II上从A到B的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，所以在轨道H上8点的机械

能等于在轨道II上A点的机械能。即在轨道II上8点的机械能小于在轨道I上A点的机械能，故AD正确;

B.航天飞机在A点受万有引力一定，由牛顿第二定律可知在轨道H上经过A点的加速度等于轨道I上经过

A的加速度，故B错误；

C.航天飞机在轨道II上从A到8的过程中，万有引力做正功，由动能定理可知在轨道H上经过A的速度小

于经过2的速度，故C错误。

故选ADo

3.（2024•陕西省宝鸡市•三模）人类视月球与火星是地球的“卫士”和“兄弟”，从未停止对它们的探

测。已知月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为g,轨道半径是地球半径的。倍；火星表面重力加

速度是地球表面重力加速度的b倍。科研人员在火星水平表面的发射架上水平发射一小球，发射点高为〃，

测得发射点与落点间的水平距离是2/?,不计火星表面的大气阻力，则发射小球的初速度大小是（）

\2bgh

A.a^2bghB.b^laghD.

°坪a

【答案】A

【解析】设地球的半径为R,地球的质量为〃，表面的重力加速度为g’,则月球绕地球的轨道半径

r=aR

根据万有引力定律及牛顿第二定律可知

—Mm

G5mg

-Mm

CJ——7=mg

(RY

解得

'2

所以火星表面的重力加速度

g火=bg=ba1g

在火星表面将物体水平抛出，由抛体运动的规律可知

h=gg火广

2h=vot

联立上述各式可得

v0=a{2bgh

故选A。

4.（2024•陕西省商洛市•二模）2023年11月28日，内地与澳门合作研制的首颗科学卫星“澳门科学一

号”投入使用仪式在澳门举行。该卫星的投入使用将大幅提高我国空间磁场探测技术水平。下列关于该卫

星的说法正确的是（）

A.发射速度可以小于7.9km/s

B.环绕速度可能大于H.2km/s

C.若该卫星运行的轨道高度小于同步卫星运行的轨道高度，则其运行的角速度比同步卫星的角速度大

D.若该卫星运行轨道为椭圆，则离地越远，其运行的速度越大

【答案】C

【解析】A.第一宇宙速度是7.9km/s,是卫星的最小发射速度，故A错误；

B.卫星的运行速度都小于第一宇宙速度，所以“澳门科学一号”卫星的环绕速度不可能大于11.2km/s,故

B错误；

C.由

GMm2

——--=mrco

r

可知若该卫星运行的轨道高度小于同步卫星运行的轨道高度，则其运行的角速度比同步卫星的角速度大，

故C正确；

D.根据开普勒第二定律可知，该卫星运行的轨道为椭圆，则离地越远，其运行的速度越小，故D错误。

故选C。

5.（2024•陕西省汉中市•二模）2024年1月18日1时46分，天舟七号货运飞船成功对接于空间站（离

地面高度约为400km）天和核心舱后向端口。天舟七号货运飞船装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、

应用实（试）验装置等物资，并为神舟十七号航天员乘组送去龙年春节的“年货”。下列说法正确的是（）

A.为实现成功对接，天舟七号在与空间站同一轨道上需要加速靠近天和核心舱

B.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度大于7.9km/s

C.天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行周期比同步卫星的周期大

D.天舟七号与空间站的组合体在轨道上稳定运行时，“年货”处于完全失重

【答案】D

【解析】A.为实现成功对接，需点火加速做离心运动从较低轨道进入较高的轨道，故A错误；

B.由万有引力提供向心力

得

GM

v=

可知空间站的轨道半径大于地球的半径，所以天舟七号与空间站的组合体在轨道上运行速度小于7.9km/s,

故B错误;

C.由万有引力提供向心力

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