4.5 人造卫星　宇宙速度 课件 -2026届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“人造卫星 宇宙速度”专题，覆盖卫星运行参量分析、宇宙速度等核心考点，依据高考评价体系，结合新课标物理观念和科学思维素养，梳理卫星参量与轨道半径关系、同步卫星特点等高频考点，归纳选择、计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养，如通过2024福建卷卫星参量比较题，运用“高轨低速大周期”规律突破考点，结合同步卫星、近地卫星与赤道物体对比表格，培养模型建构能力。特设易错点分析和公式应用模板，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此高效规划复习，提升备考效率。

第5讲　人造卫星　宇宙速度 第四章　曲线运动　万有引力与宇宙航行 考点 1 考点二　宇宙速度 考点一　卫星运行参量的分析 目录 2 考点一　卫星运行参量的分析 1.人造卫星 卫星运行的轨道平面一定通过地心，一般分为赤道轨道、极地轨道和其他轨道，同步卫星中的静止卫星的轨道是赤道轨道。 (1)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。 目录 考点 (2)同步卫星 ①静止卫星的轨道平面与____________共面， 且与地球自转的方向相同。 ②周期与地球自转周期相等，T=____________。  ③高度固定不变，h=3.6×107 m。 ④运行速率约为v=3.1 km/s。 (3)近地卫星:轨道在____________附近的卫星，其轨道半径r=R(地球半径)，运行速度等于第一宇宙速度v=7.9 km/s(人造地球卫星做匀速圆周运动的最大运行速度)，T=85 min(人造地球卫星的最小周期)。 注意:近地卫星可能为极地卫星，也可能为赤道卫星。 赤道平面 24 h 地球表面 目录 考点 2.物理量随轨道半径变化的规律 G=⇒ 公式中r指轨道半径，r越大，v、ω、a越小，T越大(高轨低速大周期)。 目录 考点 3.“黄金代换式”的应用 GM=gR2 忽略中心天体自转影响，则有mg=G，整理可得____________。在引力常量G和中心天体质量M未知时，可用gR2替换GM。 目录 考点 思考 (1)在同一轨道上质量大的卫星受到地球引力大，是否加速度就大，运行速度就快? (2)随着我国航空航天科技的发展，将来可以发射定点到广州上空的静止轨道卫星吗? (3)赤道上停放一待发射卫星A，天空运行一同步卫星B，可以由v=得A卫星线速度大于B卫星线速度吗? 目录 考点 提示　(1)由a=及v=可得卫星运行加速度和速度与卫星质量无关，同一轨道上各卫星具有大小相同的加速度和速度。 (2)由于静止轨道卫星必须与地球自转同步，且转动中心必须在地心，故静止轨道卫星只能定点在赤道正上方，而广州不在赤道上。 (3)赤道上停放的物体由万有引力的一个分力提供向心力，故不满足v=，又由v=ωr，A、B两卫星具有相同的角速度，故B卫星线速度大。 目录 考点 例1 (多选)(2024·福建卷，5)巡天号距地表400 km，哈勃号距地表550 km，则以下说法正确的是(　　) A.ω巡<ω哈 B.v巡<v哈 C.T巡<T哈 D.a巡>a哈 CD 解析　卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有G=mω2r=m=mr=ma，可得ω=，v=，T=2π，a=，故r越大，角速度、线速度、加速度越小，周期越大，即ω巡>ω哈，v巡>v哈，T巡<T哈，a巡>a哈，故A、B错误，C、D正确。 目录 考点 鲁科版教材必修第二册P101节练习T2和本高考试题均考查不同轨道高度绕地球运行过程中线速度、角速度、周期及加速度之间的关系，分析思路和方法完全一致，本体是对教材习题的变式应用。 2.为满足不同领域的需要，我国有许多不同轨道高度的人造卫星。如图所示，在某一轨道平面上有人造卫星A、B都绕地球做圆周运动，两颗人造卫星的质量之比为1∶2，到地球球心的距离之比为2∶3，则它们的(　　) A.周期之比为3∶2 B.线速度大小之比为∶ C.向心加速度大小之比为4∶9 D.向心力大小之比为1∶18 目录 考点 例2 (2024·江西卷，4)嫦娥六号探测器于2024年5月8日进入环月轨道，后续经调整环月轨道高度和倾角，实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从r1调整到r2时(两轨道均可视为圆形轨道)，其动能和周期从Ek1、T1分别变为Ek2、T2。下列选项正确的是(　　) A A.== B.== C.== D.== 目录 考点 解析　 目录 考点 例3 (2025·八省联考云南卷，2)神舟十九号载人飞船与中国空间站完成自主交会对接后形成一个组合体。该组合体在距地面高约400 km(高于近地轨道高度)的轨道上运行，其轨道可近似视为圆。已知地球同步卫星位于地面上方高度约36 000 km处，则该组合体(　　) A.运行速度大于7.9 km/s，运行周期小于地球同步卫星的周期 B.运行速度大于7.9 km/s，运行周期大于地球同步卫星的周期 C.运行速度小于7.9 km/s，运行周期小于地球同步卫星的周期 D.运行速度小于7.9 km/s，运行周期大于地球同步卫星的周期 C 目录 考点 解析　根据G=m=mr，可得v=，T=2π，组合体的轨道半径大于地球半径，可知组合体的运行速度小于7.9 km/s;组合体的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，可知组合体的运行周期小于地球同步卫星的周期，故C正确。 目录 考点 同步卫星、近地卫星及赤道上物体的比较 如图所示，a为近地卫星，轨道半径为r1;b为赤道面内的地球同步卫星，轨道半径为r2;c为赤道上随地球自转的物体，轨道半径为r3。 目录 考点 比较 项目 近地卫星 (r1、ω1、 v1、a1) 同步卫星 (r2、ω2、 v2、a2) 赤道上随地球 自转的物体 (r3、ω3、v3、a3) 向心力来源 万有引力 万有引力 万有引力的一个分力 轨道半径 r2>r1=r3 角速度 ω1>ω2=ω3 线速度 v1>v2>v3 向心加速度 a1>a2>a3 目录 考点 例4 (2025·北京朝阳模拟)地球同步卫星位于地面上方高度约36 000 km处，周期与地球自转周期相同，其运动可视为绕地球做匀速圆周运动。其中一种轨道平面与赤道平面成0度角，运动方向与地球自转方向相同，因其相对地面静止，也称静止卫星。下列说法正确的是(　　) A.与静止于赤道上的物体相比，静止卫星向心加速度更小 B.与近地轨道卫星相比，静止卫星的线速度更小 C.静止卫星内的物体处于平衡状态 D.所有静止卫星的线速度均相同 B 目录 考点 解析　静止于赤道上的物体与静止卫星的角速度相等，根据a=ω2r，可知静止卫星向心加速度更大，故A错误;根据G=m，解得v=，可知静止卫星的线速度更小，故B正确;静止卫星内的物体绕地球做匀速圆周运动，不是平衡状态，故C错误;所有静止卫星的线速度大小相等，方向不一定相同，故D错误。 目录 考点 考点二　宇宙速度 1.三个宇宙速度 7.9 第一宇宙速度 (环绕速度) v1=_________ km/s，是人造地球卫星的______发射速度，这也是卫星环绕地球的______速度 第二宇宙速度 (逃逸速度) v2=11.2 km/s，使物体挣脱______引力束缚的最小发射速度 第三宇宙速度 v3=16.7 km/s，使物体挣脱______引力束缚的最小发射速度 最小　 最大 地球 太阳 目录 考点 2.宇宙速度与运动轨迹的关系 (1)v发=7.9 km/s时，卫星绕地球表面做匀速圆周运动。 (2)7.9 km/s<v发<11.2 km/s时，卫星绕地球运动的轨迹为椭圆。 (3)11.2 km/s≤v发<16.7 km/s时，卫星绕太阳运动的轨迹为椭圆。 (4)v发≥16.7 km/s，卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间。 目录 考点 思考 (1)试推导第一宇宙速度的两个表达式。 (2)近地卫星的运行周期大约是多长时间(已知地球质量为m地，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，其中R=6.4×103 km，g=9.8 m/s2)? 提示　(1)由G=m得 v= 由mg=m得v=。 (2)近地卫星运行周期T=2π=2π s≈85 min。 目录 考点 例5 (多选)(2024·河北卷，8)2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通信。鹊桥二号采用周期为24 h的环月椭圆冻结轨道(如图)，近月点A距月心约为2.0×103 km，远月点B距月心约为1.8×104 km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是(　　) BD A.鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12 h B.鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81∶1 C.鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D.鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9 km/s且小于11.2 km/s 目录 考点 解析　鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，所以从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12 h，A错误;在A点，根据牛顿第二定律，有G=maA，在B点，根据牛顿第二定律，有G=maB，联立并代入数据可得鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为aA∶aB=∶=81∶1，B正确;根据物体做曲线运动时速度方向沿该点的切线方向，可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不垂直于其与月心的连线，C错误;鹊桥二号发射后围绕月球沿椭圆轨道运动，并未脱离地球引力束缚，也在围绕地球运动，所以鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9 km/s而小于11.2 km/s，D正确。 目录 考点 例6 (多选)(2024·湖南卷，7)2024年5月3日，嫦娥六号探测器顺利进入地月转移轨道，正式开启月球之旅。相较于嫦娥四号和嫦娥五号，本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集，并通过升空器将月壤转移至绕月运行的返回舱，返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的，月球半径约为地球半径的。关于返回舱在该绕月轨道上的运动，下列说法正确的是(　　) BD A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度 B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度 C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍 目录 考点 解析　地球第一宇宙速度等于卫星在近地轨道的环绕速度，根据万有引力提供向心力有G=m，结合mg=G，可得第一宇宙速度v=，又g月=g地，R月=R地，则v月=v地，可知返回舱在绕月轨道上相对月球的速度小于地球第一宇宙速度，选项A错误，B正确;根据G=mR，又GM=gR2，解得T=，可知=·=，选项C错误，D正确。 目录 考点 例7 (多选)(2024·广东卷，9)如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以60 m/s的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000 kg，背罩质量为50 kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小g=10 m/s2。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有(　　) AC A.该行星表面的重力加速度大小为4 m/s2 B.该行星的第一宇宙速度为7.9 km/s C.“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为80 m/s2 D.“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30 kW 目录 考点 解析　在星球表面，根据G=mg，可得g==·=，可得该行星表面的重力加速度大小g行= 4 m/s2，故A正确;在行星表面上空，根据万有引力提供向心力， 有G=m，可得行星的第一宇宙速度v=，可得该行星的第一宇宙速度v行=v地，地球的第一宇宙速度为7.9 km/s，所以该行星的第一宇宙速度 目录 考点 v行=×7.9 km/s，故B错误;“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分析，可知探测器与保护背罩之间的作用力F=mg行=4 000 N，“背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4 000 N，对背罩，根据牛顿第二定律F=m'a，解得a=80 m/s2，故C正确;“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率P=mg行v=1 000×4×60 W=240 kW，故D错误。 目录 考点 限时作业 2 目录 　基础对点练 D 1.(2024·贵州卷，2)土星的部分卫星绕土星的运动可视为匀速圆周运动，其中的两颗卫星轨道半径分别为，r1、r2且r1≠r2，向心加速度大小分别为a1、a2，则(　　) A.= B.= C.a1r1=a2r2 D.a1=a2 解析　设土星的质量为M，两颗卫星的质量分别为m1、m2，对两颗卫星，根据牛顿第二定律G=m1a1，G=m2a2，整理可得a1=a2，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 A 2.(2025·八省联考山陕青宁卷，2)神舟十九号载人飞船与中国空间站在2024年10月顺利实现第五次“太空会师”，飞船太空舱与空间站对接成为整体，对接后的空间站整体仍在原轨道稳定运行，则对接后的空间站整体相对于对接前的空间站(　　) A.所受地球的万有引力变大 B.在轨飞行速度变大 C.在轨飞行周期变大 D.在轨飞行加速度变大 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　对接后，空间站的质量变大，轨道半径不变，根据万有引力表达式F=G可知空间站所受地球的万有引力变大，故A正确;根据万有引力提供向心力G=ma=m=mr，可得a=，v=，T=2π，轨道半径不变，则在轨飞行速度不变，在轨飞行周期不变，在轨飞行加速度不变，故B、C、D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 B 3.(2025·北京海淀联考)如图所示，a为地球赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是(　　) A.a、b、c都仅由万有引力提供向心力 B.周期关系为Ta=Tc>Tb C.线速度的大小关系为va>vc>vb D.向心加速度的大小关系为ab<ac<aa 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　b、c围绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，a为地球赤道上的物体，由万有引力垂直于地轴的分力提供向心力，故A错误;c为地球同步卫星，a为地球赤道上的物体，两者的周期与地球自转周期相等，根据开普勒第三定 律有=，由于Rc>Rb，则Tc>Tb，可知Ta=Tc>Tb，故B正确;根据v=ωr，a、c角速度相等，a的轨道半径小于c的轨道半径，则有va<vc，根据G=m，则 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 有v=，c的轨道半径大于b的轨道半径，则c的线速度小于b的线速度，则有va<vc<vb，故C错误;根据a=ω2r，有aa<ac，根据G=ma，有a=，可知c的向心加速度小于b的向心加速度，有ab>ac>aa，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 D 4.(2025·黑龙江佳木斯模拟)2023年 09 月21日在距离地球400公里的中国空间站，3位“太空教师”在“天宫课堂”进行了第四课授课，神舟十六号航天员在实验舱演示了钢球在太空舱中的悬停现象，则针对悬停的钢球有(　　) A.由于钢球悬停不动，可见太空舱里重力加速度为零 B.钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星高 C.航天员在太空舱里可以用天平称量钢球的质量 D.钢球围绕地球做匀速圆周运动的线速度比地面赤道上的物体大 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　钢球悬停不动，是由于钢球处于完全失重状态，钢球仍然受到重力作用，重力提供做圆周运动的向心力，太空舱里重力加速度不为零，故A错误;地球同步卫星的周期等于地球自转周期，有G=mr，在地球表面有G=mg，由地球 自转周期与地表重力加速度的值可知近似解得同步卫星的轨道半径r≈7R，地球半径约为6 400 km，可知钢球围绕地球做匀速圆周运动，它离地的高度比地球同步卫星低，故B错误;太空舱里的物体均处于完全失重状态，可知，航天员在 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 太空舱里不能够用天平称量钢球的质量，故C错误;根据G=m，解得v=，结合上述可知，钢球围绕地球做匀速圆周运动的线速度比地球同步卫星的大，根据v=ωr，可知同步卫星的线速度比地面赤道上的物体大，即钢球围绕地球做匀速圆周运动的线速度比地面赤道上的物体大，故D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 B 5.(2025·山西怀仁一中高三月考)2024年6月6日，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将纳星三号A星、B星发射升空，如图所示，A、B两颗卫星在同一轨道平面内沿同一方向绕地球做匀速圆周运动，B与A连线和B与地心连线的夹角最大值为。则下列说法正确的是(　　) A.A、B两颗卫星的运行半径之比为∶2 B.A、B两颗卫星的运行线速度之比为∶1 C.A、B两颗卫星的运行周期之比为1∶2 D.A、B两颗卫星的加速度大小之比为3∶1 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　根据题意及几何关系，A、B两卫星的运行半径之比为rA∶rB=1∶2，故A错误;根据G=m，可得v=，故A、B两卫星线速度之比为∶1，故B正确;根据G=mr，可得T=2π，故两卫星周期之比为1∶2，故C错误;根据G=ma，可得a=，A、B两卫星加速度大小之比为4∶1，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 A 对点练2　宇宙速度 6.2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极—艾特肯盆地预选着陆区。其发射过程简化示意图如图所示:嫦娥六号在地球上发射，经地月转移轨道的P点实施近月制动进入环月圆形轨道Ⅰ，再经过一系列调整进入准备落月的椭圆轨道Ⅱ，最终实现月背着陆，下列关于嫦娥六号的说法正确的是(　　) A.嫦娥六号的发射速度大于地球的第一宇宙速度 B.嫦娥六号在轨道Ⅰ运行时的速度大于月球的第一宇宙速度 C.嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于轨道Ⅱ上经过P点时的加速度 D.嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，越靠近月球机械能越小 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　嫦娥六号从地球发射到月球没有脱离地球的束缚，因此发射速度需要小于第二宇宙速度而大于地球的第一宇宙速度，故A正确;由月球的万有引力提供向心力得G=m，可得v=，因r>R月，则嫦娥六 号在轨道Ⅰ运行时的速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误;根据牛顿第二定律可得G=ma，可得a=，则嫦娥六号在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度等于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度，故C错误;嫦娥六号在轨道Ⅱ上运动时，机械能守恒，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 BD 7.(多选)(2025·贵州黔东南州高三联考)北京时间2024年7月19日，我国在太原卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭，成功将高分十一号05星发射升空，高分十一号05星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若高分十一号05星入轨后绕地球做匀速圆周运动，且轨道半径大于地球半径，小于地球同步卫星的轨道半径，则下列说法正确的是(　　) A.高分十一号05星的周期大于1天 B.高分十一号05星的周期小于1天 C.高分十一号05星的线速度大于地球的第一宇宙速度 D.高分十一号05星的线速度小于地球的第一宇宙速度 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　根据G=mr，整理有T=，由上述分析可知，轨道半径越大，其周期越大，由题意可知高分十一号05星轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以其周期小于同步卫星的周期，即周期小于1天，故A错误，B正确;根据G=m，可得v=，当轨道半径与地球半径相同时，其卫星环绕地球的速度最大，此时速度的大小为第一宇宙速度，由于高分十一号05星的轨道半径大于地球的半径，所以其线速度小于第一宇宙速度，故C错误，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 B 8.(2025·山西吕梁高三开学考)2024年5月8日，嫦娥六号探测器在北京航天飞行控制中心的精确控制下，成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行。嫦娥六号探测器的环月轨道飞行可看作匀速圆周运动，运动周期为T。已知月球质量与地球质量的比值为p，月球半径与地球半径的比值为q，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，引力常量为G，则(　　) A.嫦娥六号探测器发射的速度应大于第二宇宙速度小于第三宇宙速度 B.嫦娥六号探测器轨道距月球表面的高度为h=－qR C.月球的第一宇宙速度大小为 D.月球表面的重力加速度大小为 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　嫦娥六号探测器没有脱离地球引力，所以嫦娥六号探测器发射的速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A错误;在地球表面上有G=mg，嫦娥六号探测器在环月轨道做匀速圆周运动有G=m(qR+h)，联立解得h=－qR，故B正确;设月球的第一宇宙速度大小为v，则有G=m'，解得v=，故C错误;在月球表面上有G=m'g'，解得g'=，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 综合提升练 C 9.(2025·湖北武汉联考)2024年5月3日，嫦娥六号探测器成功发射，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。已知地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.7倍，近地卫星绕地球做匀速圆周运动的周期约为85 min。若嫦娥六号探测器在近月轨道绕月做匀速圆周运动，周期约为(　　) A.82 min B.95 min C.107 min D.120 min 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　对近地卫星围绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力G=m1R地，对嫦娥六号探测器在近月轨道绕月做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力G=m2R月，联立解得=，代入数据解得T2≈107 min，故C正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 B 10.(2025·江苏泰州模拟)科学家发现由于太阳内部的热核反应其质量在不断减小，若干年后，地球绕太阳的运动仍可视为匀速圆周运动，则与现在相比(　　) A.轨道半径变小 B.周期变大 C.速率变大 D.角速度变大 解析　若太阳的质量减小，则太阳对地球的引力减小，则引力不足以提供地球做圆周运动的向心力，则地球将做离心运动，轨道半径变大，故A错误;根据G=mr得T=2π，周期变大，故B正确;根据G=m得v=，速率变小，故C错误;根据G=mω2r得ω=，角速度减小，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 BC 11.(多选)(2025·广西南宁模拟)2024年2月23日，长征5号遥七运载火箭搭载通信技术试验卫星十一号发射成功，被誉为龙年首发。卫星进入地球同步轨道后，主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，下列说法中正确的是(　　) A.地球同步卫星可以静止在北京上空 B.同步卫星运行速度是地球第一宇宙速度的 C.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得的速度的n倍 D.若忽略地球的自转效应，则同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　除了赤道平面的同步卫星可以静止在赤道上空，其他同步卫星不能与地球上某位置保持相对静止，而北京不在赤道上，所以地球同步卫星不可以静止在北京上空，故A错误;由万有引力提供向心力得G=m，解得v=，第一宇宙速度v1=，地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，所以v2=v1，故B正确;同步卫星与地球赤道上的物体具有相同的角速度，根据v=ωr知，同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的n倍，故C正确;根据G=ma，解得a=，同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的，故D错误。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 D 12.(2025·北师大附中高三月考)2021年5月15日，由地球发射的天问一号探测器成功在火星软着陆，祝融号火星车开始开展巡视探测等工作。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。已知火星的直径约为地球的50%，质量约为地球的10%，请通过估算判断以下说法正确的是(　　) A.火星表面的重力加速度大于9.8 m/s2 B.天问一号探测器的发射速度应介于地球的第一宇宙 速度和第二宇宙速度之间 C.探测器在火星表面附近的环绕速度大于7.9 km/s D.火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 解析　探测器在星球表面受到重力等于万有引力mg=G，解得星球表面重力加速度g=，已知火星的直径约为地球的50%，质量约为地球的10%，地球的重力加速度g地= 9.8 m/s2，则火星表面的重力加速度g火=g地<9.8 m/s2，故A错误;天问一号探测器脱离地球引力的约束，在太阳系中绕火星转动，则天问一号探测器的发射速度应介于地球的第二宇宙速度和第三宇宙速度之间，故B错误;探测器在星球表面，绕星球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力G=m，可得第一宇宙速 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 度为v=，探测器在地球表面飞行的速度即第一宇宙速度为v地=7.9 km/s，则探测器在火星表面附近的环绕速度即火星表面的第一宇宙速度为v火=v地<7.9 km/s，故C错误，D正确。 07 01 02 03 04 05 06 08 09 目录 12 10 11 限时作业 $