第16练 天体运行参量的比较与计算及变轨问题-【高考高手】备战2024年新高考物理必刷小题（新高考Word版）

第16练　天体运行参量的比较与计算及变轨问题 [footnoteRef:2]答案见P173 [2: [解题技巧]该题型类问题要掌握的四点 (1)静止卫星的周期、轨道平面、高度、线速度、角速度、绕行方向均是固定不变的。 (2)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖。 (3)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度的大小约为7.9 km/s。 (4)赤道上的物体随地球自转而做匀速圆周运动,由万有引力和地面支持力的合力充当向心力(或者说由万有引力的分力充当向心力),它的运动规律不同于卫星,但它的周期、角速度与静止卫星相等。] 打卡日期:　　　建议用时:5分钟　实际用时:　　　是否过关:□  考向1　天体运行参量的比较与计算 【1】(2023·新课标,17,6分,难度★★)2023年5月,世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号,携带约5 800 kg的物资进入距离地面约400 km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道,顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后,这批物资 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.质量比静止在地面上时小 B.所受合力比静止在地面上时小 C.所受地球引力比静止在地面上时大 D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大 2(2022·广东,2,4分,难度★★)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周期的四分之一,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周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是 (　　) A.火星公转的线速度比地球的大 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 【3】(2022·湖北,2,4分,难度★★)2022 年5月,我国成功完成了天舟四号货运飞船与空间站的对接,形成的组合体在地球引力作用下绕地球做圆周运动,周期约90 min。下列说法正确的是 (　　) A.组合体中的货物处于超重状态 B.组合体的速度大小略大于第一宇宙速度 C.组合体的角速度大小比地球同步卫星的大 D.组合体的加速度大小比地球同步卫星的小 考向2　变轨问题 【4】(2021·北京,6,3分,难度★★)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 答案见P173 打卡日期:　　　建议用时:15分钟　实际用时:　　　是否过关:□  【5】(2023·广西三模)北斗三号全球卫星导航系统由24颗中圆轨道(轨道半径约28 000 km)卫星、3颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星(两种卫星轨道半径相等,均约为42 000 km)组成,则(　　) A.倾斜地球同步轨道卫星和静止同步轨道卫星周期不相等 B.北斗三号导航系统所有卫星绕地球运行的线速度均小于7.9 km/s C.倾斜地球同步轨道卫星能定点北京上空并与北京保持相对静止 D.中圆轨道卫星线速度约为地球静止同步卫星线速度的1.5倍 [footnoteRef:3] [3: [解题技巧]天体运行参量比较的两种分析方法 (1)定量分析法 ①列出五个连等式 G=ma=m=mω2r=mr。 ②导出四个表达式 a=G, v= , ω= , T=。 ③结合r的大小关系,比较得出a、v、ω、T的大小关系。 (2)定性结论法 r越大,向心加速度、线速度、角速度均越小,而周期越大。] 【6】(2023·北京海淀一模)如图所示,卫星沿圆形轨道Ⅰ环绕地球运动。当其运动到M点时采取了一次减速制动措施,进入椭圆轨道Ⅱ或Ⅲ。已知轨道Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均与地球赤道面共面,则变更轨道后(　　) A.卫星沿轨道Ⅲ运动 B.卫星经过M点时的速度小于7.9 km/s C.卫星经过M点时的加速度变大 D.卫星环绕地球运动的周期变大 7(2023·海南统考预测)2022年6月5日,中国神舟十四号载人飞船(以下简称飞船)成功发射升空,与天和核心舱成功对接。假设飞船与天和核心舱对接过程的简化示意图如图所示,天和核心舱处于半径为r2的圆轨道Ⅲ上,飞船先被发送至半径为r1的圆轨道Ⅰ上,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到远地点B处与天和核心舱对接。已知地球质量为m地,引力常量为G,则(　　) A.