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课时跟踪检测(十九)
天体运动中的三类典型问题
A级—全员必做
1.(2023·南家模拟)运行在约555km高度轨道上的某卫星降轨至平均高度为382km的
近圆轨道上,后持续运行于这一与中国空间站相近的高度,在此期间,中国空间站采取了紧
急避碰措施。关于卫星的降轨,下列说法正确的是()
A.降轨前,卫星在原轨道上处于平衡状态
B.降轨时,卫星在原轨道上需要先行减速
C.降轨后,卫星在新轨道上运动周期变大
D.降轨后,卫星在新轨道上的速度将大于第一宇宙速度
解析:选B卫星在轨道上运动时,万有引力提供向心力,卫星处于完全失重状态,故
A错误:由向心运动条件,知卫星降轨时做向心运动,变轨时需要减速,故B正确:根据开
普勒第三定律3T2=k可知,轨道半径或椭圆的半长轴越大,卫星的周期越大,因此降轨后,
卫星在新轨道上运动周期变小,故C错误:第一宇宙速度是卫星在靠近地球表面做匀速圆周
运动的线速度大小,降轨后,卫星在新轨道上的速度仍然小于第一宇宙速度,故D错误。
2.(2023·天津模拟)“嫦娥五号”轨道器和返回器组合体实施的月地转移轨道如图所示,
组合体自近月点由圆轨道变为椭圆轨道,开启了回家之旅。以下说法正确的是()
A.组合体在近月点诚速,从而进入椭圆轨道
B.组合体在近月点加速,从而进入椭圆轨道
C.组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的线速度小于在远月点的线速度
D.组合体在椭圆轨道运行过程中,在近月点的加速度小于在远月点的加速度
解析:选B组合体由圆轨道变轨到椭圆轨道上运行时做离心运动,所以组合体需要在
近月点加速,A错误,B正确:由开普勒第二定律可知,组合体在近月点的速度大于在远月
点的速度,C错误:由公式GMmR2=ma,可得组合体在近月点的加速度大于在远月点的加速
度,D错误。
3.(多选)如图所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先从发射点
P进入椭圆轨道I,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步
轨道Ⅱ,则()
P地球
A.该卫星在P点的速度大于7.9kms,且小于11.2km/s
B.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/s
C.在轨道1上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
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D.卫显在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道Ⅱ
解析:选ACD地球卫星的发射速度应大于7.9km/s且小于11.2km/s,故A正确:环
绕地球做圆周运动的人造卫星,最大的运行速度是7.9k/s,故B错误:P点比Q点离地球
近些,故在轨道|上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度,C正确:卫星在Q点通过加
速实现由轨道〡进入轨道川,故D正确。
4.(2021·北京等级考)2021年5月,“天问一号”探测器成功在火星软着陆,我国成为世
界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊
轨道运行时,近火点距离火星表面2.8×102km、远火点距离火星表面5.9×105km,则“天
问一号”()
A.在近火点的加速度比远火点的小
B.在近火点的运行速度比远火点的小
C.在近火点的机械能比远火点的小
D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
解析:选D根据牛顷第二定律有Gmr2=ma,解得a=GMr2,故在近火点的加速度比
远火点的大,故A错误:根据开普勒第二定律,可知在近火点的运行速度比远火点的大,故
B错误:“天问一号”在同一轨道,只有引力做功,则机械能守恒,故C错误:“天问一号”
在近火点做的是离心运动,若要变为绕火星的圈轨道,需要减速,故D正确。
5.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上
运行,其轨道近地点高度约为440km,远地点高度约为2060km:1984年4月8日成功发
射的东方红二号卫星运行在赤道上空约3.6万千米的地球同步轨道上。设东方红一号在远地
点的加速度为α1,东方红二号的加速度为a2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度
为a3,则a1、a、a的大小关系为)
A.aaas
B.ds-ad
C.as>aa
D.aparas
解析:进D由于东方红二号卫星是同步卫星,则其角速度和赤道上的物体角速度相等,
根据a=w2r,r2>r3,则a2>a:由万有引力定律和牛顿第二定律得Gmr2=ma,a=GMr2,
由题目中数据可以得出,h,则a2<1,D正确。
6.如图所示,A是静止在赤道上的物体,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。下列说法中正确的是()
A.卫星B的速度