2025优化设计一轮第2讲 天体运动与人造卫星.docx

第2讲天体运动与人造卫星基础对点练题组一天体运行整量的分析1.（2022广东卷）祝融号火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季.假设火星和地球的冬季是各自公转同期的四分之一.且火星的冬季时长约为地球的1.88倍.火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆冏运动。卜列关于火星、地球公转的说法正确的是（）A,火星公转的线速度比抱球的大B.火星公转的角速度比地球的大C火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小2,利用三颗位商适当的地球同步卫星,可使他球赤道上任感两点之间保持无规电通信。目前.地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转腾期变小,若仍仅用三瑕同步1】.星来实现上述目的Jw地球自转周期的最小值约为（）A.!hB.4hC.8hD.I6h3.如图所示,若A、B两煤卫星均沿图示方向绕抱球被匀速圆周运动,角速度大小分别为“小“B.下列判断正确的电（）A.A、B的轨道半径之比募=痣B.A、B的线速度大小之比募=海C.A、B的向心加速度大小之比荒=冷D.A.B受到地球的万有引力大小之比£=痣题组二宇宙速度4.（2022天津卷）2022年3月.中国空间站“天宫课堂”再次开讲.授课期间利用了我国的中第卫星系统进行信号传输.天地通信始终高效稳定。己知空间站在距离地面40（）km左右的轨道上运行,其运动视为匀速冏周运动,中继卫星系统中某口星是距离地面3600（）km左右的地域好止轨道P星,则该下.星A.授邯期间羟过天津正上空B.加速度大于空间站的加速度C运行周期大于空间站的运行周期D运行速度大于地球的第一宇宙速度5.（2023北京卷）2022年10月9日,我国综合性太阳探刈P星“考父一号”成功发射,实现了对太阳探测的涔越式突破.“夸父一号”卫星绕地球做匀速留周运动.距地面高度约为720km.运行-圈所用时间约为100min.如图所示.为了随时跟踪和观测太阳的活动.“夸父一号”在1.¾地球统太阳公依的过程中.需要其轨道平面始终与太阳保持固定的取向,使太阳光能照射到“夸父一号”,下列说法正确的是（）筑道平面、一B1.轴女公痴I（A. “夸父一号”的运行轨道平面平均毋无转动的角度约为1。BJ夸父号毁地球做圈冏运动的速度大于7.9knsC“夸父一号'战地原做圆周运动的向心加速度大于地球表面的常力加速度D.由超F信息.根据开普勒第三定律.可求出日地间平均距离6 .（2023山东资油二模）放至2023年3月,娥拄号探魂器己取得多项科研成果。已知地球质就为月球旗收的A倍.地球半径R为月球半径的P倍.地球表面的虫力加速度为冬期蜥娥五号探测器在近月圆形轨道的线速度大小约为（）C席D.怦题组三同步卫星、近地卫星和赤道上的物体比较7 .（2024辽宁大连模收）如图所示,若两新人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动ab到地心O的距禹分别为小0规速度大小分别为环、P1.角速度分别为（也、硒,周期分别为/、向心加速度大小分别为“卜«2.则（）c-三%=正8 .在地球赤道某处彳f-天文观测孙,观测站一名观刈员次偶然机会发现一购人造R星从观测站的正上方掠过.然后他就对这籁卫星进行跟踪.发现这籁卫星每两天恰好有四次从观测站的正上方掠过。若地球自转周期为T.假设卫星做匀iKI周运动且运行方向与地球自转方向相同.地球半径为R.地球表面加速度为g,则下列判断正确的是（）A.卫星周期为|丁B.卫星轨遒半径为;C.卫星运行速傻小于地球同步卫星速度D卫星加速度小于地球赤道上的物体的地球自转的向心加速收综合提升练9 .“嫦嫉六号”是婉娥探月工程计划中嫦嫉系列的第六颗人造探月卫星,主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地理、资源等方面的信息,进一步完善月球档案资料.已知月球的半径为RJJ跳表面的重力加速度为S引力常量为G.嫦娥六号的质价为见禹月球中心的距国为人根据以上信息可求出（）A.月球的笫一宇宙速度为质B. “嫦娥六号”烧月运行的动能为噂C月球的平均密度为1簿D.“嫦娥六号”绕月运行的周期为2nJg10 .（2023辽宁益州理拟）如图所示.a为放在赤遒上相对地球舲止的物体.随地球自转做匀速BI周运动.b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径）.c为地球的同步卫星,下列关于a、b、C的说法正确的是（）A.b卫星转动战速度大于7.9k11sBab、C做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为"hw小Ca,b、C做匀速圆周运动的周期关系为刀=兀7；D.在b、C中.c的机械能大11 .（M2O23吉林道化二摸）为更好地探测月球.发射一颗观测月球的地球卫星.月球B分别与卫星A和地球球心。的连战之间的独大夹角为仇设卫星、月球烧地球均做匀速圆周运动,轨迹如图所示,则下列设法正确的是（）A卫星与月球的轨道半径之比为CoS0：IB.卫星与月球的加速度大小之比为1:siniOC.卫星与月球的线速度大小之比为面而：ID卫星与月球的角速度大小之比为1：12航天员在一行星上以速度.竖直上枪一质量为,”的物体,不计空气阻力.经2/后落回手中,已知该星球半径为凡求：(I)该星球的第一宇宙速度的大小；(2)该星球的第二宇由速度的大小.已知取无穷远处引力势能为零,物体即.星球球心距离为r时的引力势能EP=绊G为引力常属).参考答案第2讲天体运动与人造卫星ID解析因为火星的公技周期大于地球的公转周期,由3号如火星的角速度小.选项B借误。由d¾r=,m，力得萼.因火星的角速度小,则火星公转的半径九选项C错误。由落二="号毋V=J等,则火星公转的线速度小,选项A错误,由"=等可知火星公转的加速度小,选项D正确，2 .B解析地球自转周期变小.卫星餐与地球保持同步.虹卫星的公转周期也应随之变小,由开普勒第三定律可知卫星离地球的高度应变小,更实现三颗卫星总笠全域的目的,则卫星周期最小时,由几何关系可作出卫星间的位置关系如图所示。卫星的轨道半径为r=焉=2R由*等得鬻=等解得Xh,故选B3 .C解析根据题意.由万有引力提供向心力有智="g%解得r=将.可得A、B的轨道半径之比,=海'故A错误;根据题意,由公式V=W可得,A、B的线速度大小之比£=拼藻=您段B错误:根据鹿意,由公式=>r可得.A,B的向心加速度大小之比M=德=好.故C正确;於据题意可知,由于不知道两卫星质量关系,则无法求A、B受到地域的万有弓：力大小之比,故D错误。4 .C解析该卫星在地球静止卫星轨道上,处于赤道平而上,不可能经过天津正上空,A特设;卫星正常运行,由万有引力提供向心力,J=4="（竽）=，"”,律v=J,w=G.7=211J,由于该卫星轨遭举住大于空间站半径,故加速度小于空间站的加速度,运行周期大于空间站的运行危期.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,则该卫星的交行速度小于地球的第一宇宙速度,B、D错误C正确。5 .A解析因为“夸父一号”轨道平面要始终与大阳保持固定的取向,则在一年之内转动360。角.即轨造平面平均每天约转动1。.故A正确:第一宇宙速度是所有绕地球做圆周运动的卫星的最大环绕速度,则“令父一号”的速度小于7.9knVsB错误:根据审=”W可知.“当父一号”绕地球傲回周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度,故C错误;“夸父一号绕地球转动,地球绕太阳转动.中心天体不同则根据题中信息不能求解地球与大阳的距离.故D精误.6 .B解析在地球表面飞行的卫星由万有引力提供向心力.C爷=嗒.又啰=®联立可得v=J=阿.由上述分析可知,卫星在月球表面与地球表面运行时的线速度之比为?=F=&故后厚故选B”7 .D解析根据丁詈=“”，,可律S=悟,因此可若I=居八错误;根据昨=WW,可得“=等,因此可得M=茶,B错误:由开普期第三定律知,=皆,可解用其=（?y,c错误;根据G=4,可得=庠.因此可得看=J.D正确。8 .B解析由于每两天恰有4次经过,所以卫星的冏期为TJ1=Ir.故A错误;由G誓="（言Yc得r=晅萍,又G"M=g,所以尸，被B正确;由于卫星商期小于同步卫星周期,所以速度大于利步卫星速度,故C错误;卫星的加速度大于同步卫星加速度,而同步卫星加速度大于地城赤道上物体的加速度,所以卫星加速度大于地球赤道上物体的加速度,故D错误。9.B解析月球表面,忽略自转有*F=，咚解*G""）=gK根据万有弓:力提供向心力,有G="邛,可得月城的第一宇宙速度为W=网微A错误;“嬉蛾六号”绕月运行时,根据万有引力提供向心力.有审=4制得V=理.m六号''绕月运行的动能为Ek=/=嘤,故B正确;月球的质量为“M=噜,月球的平均密度为P=拳=静=恙,故C错误广嫦娥六号”绕月运行时.根据万有引力提供向心力有审=切争心“媾嫉六号”绕月运行的周期为T=211屏.故D错误。IOB解析第一宇宙速度是最大的运行速度,b为沿地球表面附近做匀速回周运动的人造卫星.b卫星转动线速度等于7.9kms,故A错误:由题可知a、C具有相同的角速度,根据=<r,由于*>,所以，*>处,对于b、C有詈祥<?=等,由于QnH可知例>a,珠上得G>小>11,故B正确;由题知。=几对于b.C有呻=等r.得T=2n底由于Qn,可知，>九踪上得7>7>7k故C特误;由于不知道b、C卫星的质量.所以无法判断它们机械能的大小.故D错误.HBD解析由题«可知.当月球B分别与卫星A和地球球心。的连线之间的最大夹角为。时.月球B与卫星A的连或与A的轨道相切,由几何知识可得KA=sin”,则有R：=sin:1.,A错误;由牛顿第二定律可得爷=Mrt,则O=空,卫星与月球的加速度大小之比QA：的=跖2：Ra2=1：Sin过B正确;由万有引力提供向心力,可得爷=力,则x再.卫星与月球的线速度大小之比以：1.=VB:f=:商历C错误:由万有引力援供向心力,可得G卑F=M(JR,则S=J粤.卫星与月球的角速度大小之比A：:瓜=I:麻用.D正确。12.答案坪再解析(I)由题意可知星球表而亶力加速度为8¥，由万有引力定律知，叫=否解得vi=sfR=旧。(2)由星球表面万有引力等于物体重力知竿=好又甬=.可.解得=.平.J机械能守恒定律有TmUz2-=0.解得e=J平.