第四章 链接高考5 天体运动中常考的四种信息题型-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮课时作业word（新教材，人教版）

链接高考5　天体运动中常考的四种信息题型 [基础对点练] 1．(星体表面上物体的“飘起”)某行星的自转周期为T，“赤道”半径为R.研究发现，当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星“赤道”上的物体恰好对行星表面没有压力，已知引力常量为G，则(　　) A．该行星的质量为M＝ B．该行星的同步卫星轨道的半径为r＝R C．在该行星“赤道”上，质量为m的物体对地面的压力为F＝ D．环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9 km/s 解析：B　[该行星自转角速度变为原来的2倍时，周期将变为原来的，即T，由题意得G＝mR，解得M＝，故选项A错误；同步卫星的周期等于该星球的自转周期，由万有引力提供向心力可得G＝mr，又M＝，解得r＝R，故选项B正确；根据行星表面物体的重力和支持力的合力提供向心力，有mg－F′N＝mR，又mg＝G＝mR，解得F′N＝，由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星“赤道地面的压力为，故选项C错误；7.9 km/s是地球的第一宇宙速度，由于不知道该行星的质量以及半径与地球质量和半径的关系，无法得到该行星的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系，故无法确定环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度是不是7.9 km/s，故选项D错误．] 2.(不同轨道上卫星参量的比较)如图所示，a、b、c、d为四颗地球卫星，a静止在地球赤道表面还未发射，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星．若b、c、d的运动均可看作匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　) A．a的向心加速度小于a所在处的重力加速度 B．在相同时间内b、c、d转过的弧长相等 C．c在4小时内转过的圆心角为 D．d的运动周期可能为20小时 解析：A　[由G＝mω2R，得ω＝，弧长s＝2πR＝θR＝Rωt＝t，因Rb＜Rc＜Rd，则在相同时间内sb＞sc＞sd，则B项错误．根据＝，得θ＝×2π＝，则C项错误．由G＝m2R，得T＝2π，因为Rd＞Rc，则Td＞Tc，又Tc＝24 h，则d的运动周期大于24 h，D项错误．] 3.(卫星变轨)(多选)发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1和2相切于Q点，轨道2和3相切于P点，设卫星在轨道1和轨道3正常运行的速度和加速度分别为v1、v3和a1、a3，在轨道2经过P点时的速度和加速度为v2和a2，且当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时周期分别为T1、T2、T3，以下说法正确的是(　　) A．v1＞v2＞v3　　　　 B．v1＞v3＞v2 C．a1＞a2＞a3 D．T1＜T2＜T3 解析：BD　[卫星在轨道1运行速度大于卫星在轨道3运行速度，在轨道2经过P点时的速度v2小于v3，选项A错误，B正确．卫星在轨道1和轨道3正常运行时加速度a1＞a3，在轨道2经过P点时的加速度a2＝a3，选项C错误．根据开普勒第三定律，卫星在轨道1、2、3上正常运行时周期T1＜T2＜T3，选项D正确．] 4.(卫星对接)我国发射的“天宫二号”空间实验室与之后发射的“神舟十一号”飞船成功对接．假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是(　　) A．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接 B．使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接 C．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 D．飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接 解析：C　[若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速，则由于所需向心力变大，F供＜F需，飞船将脱离原轨道，不能实现对接，A错误；若使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速，则由于需要的向心力变小，F供＞F需，空间实验室将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间实验室半径较小的轨道上加速，F供＜F需，然后飞船将进入较高的空间实验室轨道，逐渐靠近空间实验室后，两者速度接近时实现对接，选项C正确；若飞船在比空间实验室半径较小的轨道上减速，F供＞F需，则飞船将进入更低的轨道，从而不能实现对接，选项D错误．] 5．(星球上的自由落体运动)(多选)宇航员站在某一星球上，将一个小球距离星球表面h高度处由静止释放使其做自由落体运动，经过t时间后小球到达星球表面，已知该星球的半径为R，引力常量为G，则下列选项正确的是(　　) A．该星球的质量为 B．该星球表面的重力加速度为 C．该星球表面的第一宇宙速度为 D．该星球的密度为ρ＝ 解析：ACD