专题11万有引力定律的综合应用-2023年新高二物理暑假夯实基础专题训练（全国通用）

专题11万有引力定律的综合应用 特训知识点 对应题号 知识点1 特殊位置的参量比较 T1-T6 知识点2 卫星变轨问题 T6-T12 知识点3 信号传播与遮挡问题 T13-T17 知识点1 特殊位置的参量比较 多选1．如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星．已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，周期大小分别为、、，向心加速度大小分别为、、，则下列关系正确的是（    ） A． B． C． D． 多选2．有、、、四颗地球卫星，还末发射，在赤道表面上随地球一起转动，是近地轨道卫星，是地球同步卫星，是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图，则（　　） A．的向心加速度等于重力加速度 B．在相同时间内转过的弧长最长 C．在4小时内转过的圆心角是 D．的运动周期不可能是20小时 3．已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r。假设地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1，第一宇宙速度为v1，地球近地卫星的周期为T1，地球同步卫星的运行速率为v2，加速度为a2，周期为T2，则（   ）    A． B． C． D． 4．2020年6月23日，第55颗北斗导航卫星发射成功，这标志着我国提前半年完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署目标。第55颗卫星也是北斗三号全球甲星导航系统中第三颗地球静止同步轨道卫星，关于这颗卫星的说法正确的是（　　） A．它的工作轨道可以不在赤道平面内 B．它的周期与地球公转周期相同 C．它的线速度大于赤道上物体随地球自转的线速度 D．它的角速度小于赤道上物体随地球自转的角速度 5．地球同步卫星离地心距离为，运行速度为， 加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为，第一宇宙速度为，地球半径为， 则以下正确的是（　　） A． B． C． D． 6．已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，地球自转周期为T，则地球同步卫星的线速度与赤道上物体的线速度之比为（　　） A． B． C． D． 知识点2 卫星变轨问题 7．2013年5月2日凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功。“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务。图为发射过程的示意图，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，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（　　）    A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率 B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度 D．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度 8．地球同步轨道上的卫星失效后，及时将其清理，能为新的卫星释放空间。2021年12月底，我国自主研发的实践21号卫星“捕捉”到同步轨道上已失效的北斗2号卫星，并与之完成对接。2022年1月22日，实践21号完成大幅度变轨机动，将北斗2号拖入一条高于同步轨道的“墓地轨道”。1月26日，实践21号与北斗2号脱离，于1月28日返回地球同步轨道。已失效的北斗2号将在高于同步轨道带的太空区域漂流。这一举措展示了我国作为太空大国的责任和担当，也让世界见证了中国的科技实力。将上述过程作如图所示的简化：组合体在同步轨道上的P点变轨，经过转移轨道，运动到比同步轨道高3000km的墓地轨道上的Q点，在Q点组合体完成分离，其中实践21号再经转移轨道独自返回同步轨道。已知地球同步轨道高度约为35786km，地球半径约为6371km，则（　　）    A．由题干材料可知，实践21号在转移轨道上的运行周期约为4天 B．已失效的北斗2号卫星在转移轨道上的Q点速度小于同步轨道速度 C．对于实践21号卫星，仅考虑地球对它的万有引力作用，其沿同步轨道运行经过P点时的加速度大小为a1，沿转移轨道运行经过P点时的加速度大小为a2，那么a1<a2 D．若要使已失效的卫星由Q点脱离地球引力的束缚，需要在Q点至少给它一个大于11.2km/s的初速度 9．2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站组合体完成自主交会对接。交会对接前，空间站组合体会从距地面较高的轨道变轨到距地面较低的轨道，等待神舟十五号载人飞船的到来。变轨前后，空间站组合体绕地球的运行均视为匀速圆周运动，则空间站组合体变轨后相对于变轨前运行的（　　） A．周期减小 B．加速度减小 C．动能减小 D．机械能增大 10．为监控非法入侵南海岛屿的船只，北斗系统中有颗近似在圆轨