重难点06万有引力定律与中国航天-2021学霸向前冲高考物理二轮重难点必刷

重难点06万有引力定律与中国航天 1．2020年6月30日，北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星、第三颗地球静止轨道卫星有效载荷完成开通。这颗卫星是北斗全球卫星导航系统提供定位导航授时、短报文通信、星基增强、精密单位定位等服务的关键卫星。卫星发射升空后，先后经过5次变轨、3次定点捕获，成功定点到东经110.5°工作轨道。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T。下列说法正确的是（　　） A．该卫星质量与第一、第二颗地球同步卫星质量一定相等 B．该卫星距离地面高度为 C．该卫星的线速度大于第一宇宙速度 D．该卫星的线速度大于在地球赤道上随地球自转的物体速度 【答案】D 【详解】 A．该卫星质量与第一、第二颗地球同步卫星质量不一定相等，选项A错误； B．根据 其中 解得该卫星距离地面高度为 选项B错误； C．根据 可得 可知，该卫星的线速度小于第一宇宙速度，选项C错误； D．该卫星的周期和角速度等于地球自转的周期和角速度，根据可知，该卫星的线速度大于在地球赤道上随地球自转的物体速度，选项D正确。 故选D。 2．已于2020年发射的“天问一号”，将于今年2月中旬到达火星，开始在距火星表面高度为h的圆轨道上绕火星探测；5月中旬，将着陆火星巡视探测已知火星的半径及火星表面的重力加速度与h的值，根据以上信息可以求出（　　） A．火星的质量 B．“天问一号”绕火星探测时的加速度 C．火星对绕火星探测的“天问一号”的引力 D．着陆火星后“天问一号”受到火星的引力 【答案】B 【详解】 AB．由万有引力提供向心力或万有引力提供重力有 ， 由上两式解得 ， 由万有引力常数没有给，所以A错误；B正确； CD．“天问一号”的质量没有给，所以它们之间的万有引力无法求得，则CD错误； 故选B。 3．有一颗中高轨道卫星在赤道上空自西向东绕地球做圆周运动，其轨道半径为地球同步卫星轨道半径的四分之一。某时刻该卫星正好经过赤道上某建筑物，已知同步卫星的周期为T0，则下列说法正确的是（　　） A．该卫星的周期为 B．该卫星的向心力为同步卫星的 C．再经的时间该卫星将再次经过该建筑物 D．再经的时间该卫星将再次经过该建筑物 【答案】D 【详解】 AB．根据开普勒第三定律 解得 ，AB错误； CD．设再经t时间该卫星将再次经过该建筑物 解得 ，C错误，D正确。 故选D。 4．2020年10月，我国成功地将高分十三号光学遥感卫星送入地球同步轨道。已知地球半径为R，地球的第一宇宙速度为v，光学遥感卫星距地面高度为h，则该卫星的运行速度为（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 根据 联立解得 = 故选B。 5．如图所示，甲为静止于地球赤道上的物体，乙为地球同步卫星，丙为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，P点为两卫星轨道的交点。下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙线速度相同 B．乙卫星可能出现在甲正上方 C．甲、乙具有相同的加速度 D．乙、丙在P点的加速度相同 【答案】D 【详解】 AB．物体甲和卫星乙具有相同的周期和角速度，二者保持相对静止，乙卫星不可能出现在甲正上方；由匀速圆周运动规律可知线速度 v=rω 所以卫星乙的线速度大小大于物体甲的线速度大小，故AB错误； C．根据加速度 a=rω2 可知，卫星乙的加速度大小大于物体甲的加速度大小，故C错误； D．卫星B、C在P点都只受万有引力作用，故由牛顿第二定律可知加速度大小为 故卫星乙在P点的加速度与卫星丙在P点的加速度相同，故D正确。 故选D。 6．如图所示，某卫星在轨道1的A点经半椭圆轨道2变轨到轨道3上B点，轨道3半径是轨道1半径的2倍，卫星在轨道1上运行时的周期为T，下列说法正确的是（　　） A．卫星沿轨道2从A运动到B的过程中，速度在变大 B．卫星沿轨道2经过A时比沿轨道1经过A时的加速度大 C．卫星在轨道3上运行的周期为2T D．卫星从A点沿轨道2运动到B点所用时间为 【答案】D 【详解】 A．卫星沿轨道2从A运动到B的过程中，地球对卫星的引力做负功，卫星的动能减小，线速度减小，故A错误； B．卫星运动过程中万有引力产生加速度，卫星沿轨道2经过A时和沿轨道1经过A时的加速度一样，故B错误； C．由 解得 可知 故C错误； D．根据开普勒第三定律可知 因此 因此卫星从A点沿轨道2运动到B点所用时间为 故D正确。 故选D。 7．2020年11月28日20时58分，嫦娥五号探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面400公里处成功实施发动机点火，顺利进入椭圆环月轨道Ⅰ。11月29日20时23分，嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”，从轨道Ⅰ变为圆形环月轨道Ⅱ．嫦娥五号通过轨道Ⅰ近月点速度大小为，加速度大小为，通过轨道Ⅰ远月点速度大小为，加速度大小为，在轨道Ⅱ上运行速度大小为，加