《（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 微專題34 衛(wèi)星變軌及能量問題加練半小時（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 微專題34 衛(wèi)星變軌及能量問題加練半小時（含解析）（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、衛(wèi)星變軌及能量問題方法點撥(1)衛(wèi)星在運行中的變軌有兩種情況，即離心運動和向心運動：當(dāng)v增大時，所需向心力增大，衛(wèi)星將做離心運動，軌道半徑變大，由v知其運行速度要減小，但重力勢能、機械能均增加；當(dāng)v減小時，所需向心力減小，衛(wèi)星將做向心運動，軌道半徑變小，由v知其運行速度將增大，但重力勢能、機械能均減少.(2)低軌道的衛(wèi)星追高軌道的衛(wèi)星需要加速，同一軌道后面的衛(wèi)星追趕前面的衛(wèi)星需要先減速后加速.1.有研究表明，目前月球遠(yuǎn)離地球的速度是每年3.820.07cm.則10億年后月球與現(xiàn)在相比()A.繞地球做圓周運動的周期變小B.繞地球做圓周運動的加速度變大C.繞地球做圓周運動的線速度變小D.地月之間的
2、引力勢能變小2.(多選)2017年4月，我國第一艘貨運飛船“天舟一號”順利升空，隨后與“天宮二號”交會對接.假設(shè)“天舟一號”從B點發(fā)射經(jīng)過橢圓軌道運動到“天宮二號”的圓軌道上完成對接，如圖1所示.已知“天宮二號”的軌道半徑為r，“天舟一號”沿橢圓軌道運動的周期為T，A、B兩點分別為橢圓軌道的遠(yuǎn)地點和近地點，地球半徑為R，引力常量為G.則()圖1A.“天宮二號”的運行速度小于7.9km/sB.“天舟一號”的發(fā)射速度大于11.2km/sC.根據(jù)題中信息可以求出地球的質(zhì)量D.“天舟一號”在A點的速度大于“天宮二號”的運行速度3.(多選)(2018湖北省黃岡市模擬)2015年12月10日，我國成功將中
3、星1C衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道.如圖2所示是某衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運動的示意圖，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，衛(wèi)星遠(yuǎn)地點P距地心O的距離為3R.則()圖2A.衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點的速度大于B.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時速度最小C.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時的加速度大小為D.衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時加速，衛(wèi)星將不能再次經(jīng)過遠(yuǎn)地點4.(2019四川省成都七中月考)“天宮一號”目標(biāo)飛行器在離地面343km的圓形軌道上運行，其軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是()A.如不加干預(yù)，“天宮一號”圍繞地球的運動周期將會變小B.如不加干預(yù)，“天宮一號”圍繞地球的運動動能將會變小C.“天宮一號”的加速度
4、大于地球表面的重力加速度D.航天員在“天宮一號”中處于完全失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用5.如圖3所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道上運動，到達(dá)軌道的A點點火變軌進(jìn)入橢圓軌道，到達(dá)軌道的近月點B再次點火進(jìn)入近月軌道繞月球做圓周運動.則()圖3A.飛船在軌道上的運行速度為B.飛船在A點處點火時，速度增加C.飛船在軌道上運行時通過A點的加速度大于在軌道上運行時通過A點的加速度D.飛船在軌道上繞月球運行一周所需的時間為26.(2018遼寧省沈陽市一模)“嫦娥三號”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球，在距離月球表面200km的P點進(jìn)行第一次“剎車
5、制動”后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行.然后衛(wèi)星在P點又經(jīng)過兩次“剎車制動”，最終在距月球表面200km的圓形軌道上繞月球做勻速圓周運動，如圖4所示.則下列說法正確的是()圖4A.衛(wèi)星在三個軌道上運動的周期TTTB.不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，衛(wèi)星在三個軌道上的機械能EEEC.衛(wèi)星在不同軌道運動到P點(尚未制動)時的加速度都相等D.不同軌道的半長軸(或半徑)的二次方與周期的三次方的比值都相等答案精析1.C對月球進(jìn)行分析，根據(jù)萬有引力提供向心力有：m()2r，得：T，由于軌道半徑變大，故周期變大，A項錯誤；根據(jù)ma，有：a，由于軌道半徑變大，故加速度變小，B項錯誤；根據(jù)m，則：v，由于軌道半徑變大，
6、故線速度變小，C項正確；由于月球遠(yuǎn)離地球，萬有引力做負(fù)功，故引力勢能變大，D項錯誤.2.AC7.9km/s是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，衛(wèi)星越高，線速度越小，則“天宮二號”的運行速度小于7.9km/s，選項A正確；11.2km/s是第二宇宙速度，是衛(wèi)星脫離地球引力束縛的最小發(fā)射速度，則“天舟一號”的發(fā)射速度小于11.2km/s，選項B錯誤；根據(jù)mr，已知“天舟一號”的周期T以及軌道半長軸(rR)，有，則可求出地球的質(zhì)量，選項C正確；“天舟一號”在A點加速才能進(jìn)入“天宮二號”所在的軌道，則“天舟一號”在A點的速度小于“天宮二號”的運行速度，選項D錯誤.3.BC若衛(wèi)星沿半徑為3R的圓周軌道運行時有m，運行
7、速度為v，從橢圓軌道的遠(yuǎn)地點進(jìn)入圓軌道需加速，因此，衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點的速度小于，A錯誤；衛(wèi)星由近地點到遠(yuǎn)地點的過程中，萬有引力做負(fù)功，速度減小，所以衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時速度最小，B正確；對地球表面的物體有m0g，得GMgR2，衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時的加速度a，C正確；衛(wèi)星經(jīng)過遠(yuǎn)地點時加速，可能變軌到軌道半徑為3R的圓軌道上，所以衛(wèi)星還可能再次經(jīng)過遠(yuǎn)地點，D錯誤.4.A根據(jù)萬有引力提供向心力有m，解得：T，由于摩擦阻力作用，衛(wèi)星軌道高度將降低，則周期減小，A項正確；根據(jù)m，解得：v，軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動能將增大，B項錯誤；根據(jù)ma，得a，“天宮一號”的軌道半徑大于地球半徑，則加速度小于地球表面
8、的重力加速度，C項錯誤；完全失重狀態(tài)說明航天員對懸繩的拉力或?qū)χС治矬w的壓力為0，而地球?qū)教靻T的萬有引力提供航天員隨“天宮一號”圍繞地球做圓周運動的向心力，D項錯誤.5.D據(jù)題意，飛船在軌道上運動時有：Gm，經(jīng)過整理得：v，而GMg0R2，代入上式計算得v，所以A選項錯誤；飛船在A點處點火使速度減小，飛船做靠近圓心的運動，所以飛船速度減小，B選項錯誤；據(jù)a可知，飛船在兩條運行軌道的A點距地心的距離均相等，所以加速度相等，所以C選項錯誤；飛船在軌道上運行時有：GmR，經(jīng)過整理得T2，所以D選項正確.6.C三個軌道的半長軸(或半徑)的關(guān)系為RRR，根據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在三個軌道上運動的周期關(guān)系為TTT，選項A錯誤；衛(wèi)星在不同軌道上時機械能遵循“高軌高能，低軌低能”的規(guī)律，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，衛(wèi)星在三個軌道上的機械能關(guān)系為EEE，選項B錯誤；不同軌道上的P點到月心的距離相同，衛(wèi)星所受萬有引力相同，則衛(wèi)星在不同軌道運動到P點(尚未制動)時的加速度都相等，故C正確；根據(jù)開普勒第三定律，衛(wèi)星在不同軌道的半長軸(或半徑)的三次方與周期的平方的比值都相等，故D錯誤.6
（全國通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 微專題34 衛(wèi)星變軌及能量問題加練半小時（含解析）
