2019高考物理一轮复习课时跟踪检测十五天体运动与人造卫星

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2019年高考物理一轮重要考点练习卷：天体运动及人造卫星

天体运动及人造卫星1．（2018·四川省宜宾市高一下学期期末教学质量监测）2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用“长征二号”运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信。

“墨子号”将由火箭发射至高度为500 km的预定圆形轨道。

此前6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7，G7属地球静止轨道卫星（高度约为36 000 km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高。

以下说法中正确的是A．这两颗卫星的运行线速度可能大于7.9 km/sB．“墨子号”的角速度比北斗G7的角速度小C．“墨子号”的周期比北斗G7的周期小D．“墨子号”的向心加速度比北斗G7的向心加速度小2．中国北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。

预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。

如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24 h3．2017年4月，我国用“长征七号”运载火箭把货运飞船“天舟一号”送上太空，它与轨道髙度为393 km的“天宫二号”空间实验室对接并进行货物和燃料补充，完成任务后最终坠入大海。

下列说法中正确的有A．“天宮二号”空间实验室在轨运行速度大于第一宇宙速度B．“天宫二号”空间实验室的加速度大于同步卫星的加速度C．“天舟一号”货运飞船从低轨道加速后与“天宫二号”空间实验室对接D．“天舟一号”货运飞船在轨运行时的机械能小于坠入大海时的机械能4．（2018·江苏省南京市金陵中学、海安高级中学、南京外国语学校高三模拟）据《科技日报》报道，2020年前我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星：包括4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测。

【课标通用】2019届高考物理一轮复习课时跟踪检测十六天体运动与人造卫星重点高中含解析

课时跟踪检测（十六）天体运动与人造卫星[A 级——保分题目巧做快做]1．[多选](2017·江苏高考)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空.与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行，则其( )A ．角速度小于地球自转角速度B ．线速度小于第一宇宙速度C ．周期小于地球自转周期D ．向心加速度小于地面的重力加速度解析：选BCD “天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行时，由G Mmr 2＝mω2r可知，半径越小，角速度越大，则其角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转的角速度，A 项错误；由于第一宇宙速度是最大环绕速度，因此“天舟一号”在圆轨道的线速度小于第一宇宙速度，B 项正确；由T ＝2πω可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C 项正确；由G Mm R 2＝mg ，G Mm(R ＋h )2＝ma 可知，向心加速度a 小于地球表面的重力加速度g ，D 项正确.2.[多选](2017·全国卷Ⅱ)如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P 为近日点，Q 为远日点，M 、N 为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T 0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P 经M 、Q 到N 的运动过程中( )A ．从P 到M 所用的时间等于T 04B ．从Q 到N 阶段，机械能逐渐变大C ．从P 到Q 阶段，速率逐渐变小D ．从M 到N 阶段，万有引力对它先做负功后做正功解析：选CD 在海王星从P 到Q 的运动过程中，由于引力与速度的夹角大于90°，因此引力做负功，根据动能定理可知，速度越来越小，C 项正确；海王星从P 到M 的时间小于从M 到Q 的时间，因此从P 到M 的时间小于T 04，A 项错误；由于海王星运动过程中只受到太阳引力作用，引力做功不改变海王星的机械能，即从Q 到N 的运动过程中海王星的机械能守恒，B项错误；从M到Q的运动过程中引力与速度的夹角大于90°，因此引力做负功，从Q到N的过程中，引力与速度的夹角小于90°，因此引力做正功，即海王星从M到N的过程中万有引力先做负功后做正功，D项正确.★3.[多选]据印度时报报道，目前，印度政府2017年电子预算文件显示，火星登陆计划暂定于2021～2022年.在不久的将来，人类将登陆火星，建立基地.用运载飞船给火星基地进行补给，就成了一项非常重要的任务.其中一种设想的补给方法：补给飞船从地球起飞，到达月球基地后，卸下部分补给品.再从月球起飞，飞抵火星.在到达火星近地轨道后，“空投补给品”，补给飞船在不着陆的情况下完成作业，返回地球.下列说法正确的是() A．补给飞船从月球起飞时的发射速度要达到7.9 km/sB．“空投补给品”要给补给品减速C．补给飞船不在火星上着陆原因是为了节省能量D．补给飞船卸下部分补给品后，因为受到的万有引力减小，所以要做离心运动解析：选BC月球的质量和重力加速度小于地球质量及地球上的重力加速度，补给飞船从月球起飞时的发射速度不用达到7.9 km/s，选项A错误；从高轨道变轨到低轨道，需要减速，所以“空投补给品”要给补给品减速，选项B正确；补给飞船不在火星上着陆，可以节省因发射而耗费的能量，选项C正确；补给飞船卸下部分补给品后，仍做圆周运动，选项D错误.4．(2018·福州一中模拟)引力波的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测.1974年发现了脉冲双星间的距离在减小就已间接地证明了引力波的存在.如果将该双星系统简化为理想的圆周运动模型，如图所示，两星球在相互的万有引力作用下，绕O点做匀速圆周运动.由于双星间的距离减小，则()A．两星的运动周期均逐渐减小B．两星的运动角速度均逐渐减小C．两星的向心加速度均逐渐减小D．两星的运动线速度均逐渐减小解析：选A双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力.根据G m1m2ω2＝m2r2ω2，知m1r1＝m2r2，知轨道半径比等于质量之反比，双星间的距L2＝m1r1离减小，则双星的轨道半径都变小，根据万有引力提供向心力，知角速度变大，周期变小，＝m2a2知，L变小，则两星的向心加速度均增大，故A正确，B错误；根据G m1m2L2＝m1a1故C 错误；根据G m 1m 2L 2＝m 1v 12r 1，解得v 1＝Gm 2r 1L 2，由于L 平方的减小比r 1的减小量大，则线速度增大，故D 错误.5．[多选](2018·莆田六中月考)在轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，忽略地球自转影响，则( )A ．卫星运动的速度大小为2gRB ．卫星运动的周期为4π2RgC ．卫星运动的向心加速度大小为12gD ．卫星轨道处的重力加速度为14g解析：选BD 人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设地球质量为M 、卫星的轨道半径为r ，则GMm r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝ma ＝m 4π2r T2又r ＝2R忽略地球自转的影响有GMmR 2＝mg ，所以卫星运动的速度大小为v ＝GMr＝ gR 2，故A 错误；T ＝2πr 3GM＝4π 2R g ，故B 正确；a ＝GM r 2＝g4，故C 错误；卫星轨道处的重力加速度为g4，故D 正确.6.(2016·天津高考)我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神舟十一号”飞船与“天宫二号”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：选C 飞船在同一轨道上加速追赶空间实验室时，速度增大，所需向心力大于万有引力，飞船将做离心运动，不能实现与空间实验室的对接，选项A 错误；同理，空间实验室在同一轨道上减速等待飞船时，速度减小，所需向心力小于万有引力，空间实验室做近心运动，也不能实现对接，选项B 错误；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上加速时，飞船做离心运动，逐渐靠近空间实验室，可实现对接，选项C 正确；当飞船在比空间实验室半径小的轨道上减速时，飞船将做近心运动，远离空间实验室，不能实现对接，选项D 错误.7．[多选]在地球表面以初速度v 0竖直向上抛出一个小球，经时间t 后回到出发点.假如宇航员登上某个与地球差不多大小的行星表面，仍以初速度v 0竖直向上抛出一个小球，经时间4t 后回到出发点.则下列说法正确的是( )A ．这个行星的质量与地球质量之比为1∶2B ．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1∶2C ．这个行星的密度与地球的密度之比为1∶4D ．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1∶2解析：选BC 行星表面与地球表面的重力加速度之比为 g 行g 地＝2v 04t 2v 0t ＝14，行星质量与地球质量之比为M 行M 地＝g 行R 2G g 地R 2G＝14，故A 错误；这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v 行v 地＝g 行R g 地R＝12，故B 正确；这个行星的密度与地球的密度之比为 ρ行ρ地＝M 行V M 地V＝14，故C 正确；无法求出这个行星的自转周期与地球的自转周期之比，故D 错误.★8.(2017·浙江4月选考)火箭发射回收是航天技术的一大进步.如图所示，火箭在返回地面前的某段运动，可看成先匀速后减速的直线运动，最后撞落在地面上.不计火箭质量的变化，则( )A ．火箭在匀速下降过程中，机械能守恒B ．火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态C ．火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化D ．火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力解析：选D 匀速下降过程动能不变，重力势能减少，所以机械能不守恒，选项A 错误；减速下降时加速度向上，所以携带的检测仪器处于超重状态，选项B 错误；火箭着地时，火箭对地的作用力大于自身的重力，选项D 正确；合外力做功等于动能改变量，选项C 错误.9.[多选](2018·西北师大附中模拟)宇航员在某星球表面以初速度2.0 m/s 水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O 为抛出点，若该星球半径为4 000 km ，引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2·kg－2，则下列说法正确的是( )A ．该星球表面的重力加速度为4.0 m/s 2B ．该星球的质量为2.4×1023 kgC ．该星球的第一宇宙速度为4.0 km/sD ．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度一定大于4.0 km/s 解析：选AC 根据平抛运动的规律：h ＝12gt 2，x ＝v 0t ，解得g ＝4.0 m/s 2，A 正确；在星球表面，重力近似等于万有引力，得M ＝gR 2G ≈9.6×1023kg ，B 错误；由m v 2R ＝mg 得第一宇宙速度为v ＝gR ＝4.0 km/s ，C 正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，D 错误.10．[多选]使物体成为卫星的最小发射速度称为第一宇宙速度v 1，而使物体脱离星球引力所需要的最小发射速度称为第二宇宙速度v 2，v 2与v 1的关系是v 2＝2v 1，已知某星球半径是地球半径R 的13，其表面的重力加速度是地球表面重力加速度g 的16，地球的平均密度为ρ，不计其他星球的影响，则( )A ．该星球上的第一宇宙速度为3gR3 B ．该星球上的第二宇宙速度为gR 3C ．该星球的平均密度为ρ2D ．该星球的质量为8πR 3ρ81解析：选BC 设地球的质量为M ，使质量为m 的物体成为其卫星的第一宇宙速度满足：mg ＝G MmR2＝m v 12R ，解得：GM ＝gR 2，v 1＝GMR ＝gR ，某星球的质量为M ′，半径为R ′，表面的重力加速度为g ′，同理有：GM ′＝g ′R ′2＝gR 254，解得：M ′＝154M ，该星球上的第一宇宙速度为：v 1′＝GM ′R ′＝g ′R ′＝2gR6，故选项A 错误；该星球上的第二宇宙速度为：v 2′＝2v 1′＝gR 3，故选项B 正确；由球体体积公式V ＝43πR 3和质量与密度的关系式ρ＝M V 可知，ρ＝3M 4πR 3，ρ′＝3M ′4πR ′3＝3M 4πR 3×2754＝ρ2，M ＝43πρR 3，解得：M ′＝281πρR 3，故选项C 正确，D 错误.[B 级——拔高题目稳做准做]★11.[多选]2017年1月24日，报道称，俄航天集团决定将“质子-M ”运载火箭的发动机召回沃罗涅日机械制造厂.若该火箭从P 点发射后不久就失去了动力，火箭到达最高点M 后又返回地面的Q 点，并发生了爆炸，已知引力常量为G ，地球半径为R .不计空气阻力，下列说法正确的是( )A ．火箭在整个运动过程中，在M 点的速率最大B ．火箭在整个运动过程中，在M 点的速率小于7.9 km/sC ．火箭从M 点运动到Q 点(爆炸前)的过程中，火箭的机械能守恒D ．已知火箭在M 点的速度为v ，M 点到地球表面的距离为h ，则可求出地球的质量解析：选BC 火箭在失去动力后，在M 点的速率最小，选项A 错误；火箭从M 点运动到Q 点(爆炸前)的过程中，只有万有引力做功，火箭的机械能守恒，选项C 正确；7.9 km/s 是最大的环绕速度，火箭在整个运动过程中，在M 点的速率小于7.9 km/s ，选项B 正确；火箭做的不是圆周运动，根据选项D 中给出的条件，无法求出地球的质量，选项D 错误.★12．(2018·天津质检)地球赤道上有一物体随地球自转而做圆周运动，所受到的向心力为F 1，向心加速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受到的向心力为F 2，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受到的向心力为F 3，向心加速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3.假设三者质量相等，地球表面的重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，则( )A ．F 1＝F 2>F 3B ．a 1＝a 2＝g >a 3C ．v 1＝v 2＝v >v 3D ．ω1＝ω3<ω2解析：选D 根据题意，研究对象三者质量相等，轨道半径r 1＝r 2<r 3.物体与近地人造卫星比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F 1<F 2，故A 错误；由选项A 的分析知道向心力F 1<F 2，故由牛顿第二定律可知a 1<a 2，故B 错误；由A 选项的分析知道向心力F 1<F 2，根据向心力公式F ＝m v 2R ，由于m 、R 相等，故v 1<v 2，故C 错误；地球同步卫星与地球自转同步，故T 1＝T 3，根据周期公式T ＝2πr 3GM ，可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T 3>T 2，再根据ω＝2πT，有ω1＝ω3<ω2，故D 正确.★13.(2018·德阳一诊)2016年10月17日发射的“神舟十一号”飞船于10月19日与“天宫二号”顺利实现了对接.在对接过程中，“神舟十一号”与“天宫二号”的相对速度非常小，可以认为具有相同速率.它们的运动可以看作是绕地球的匀速圆周运动，设“神舟十一号”的质量为m ，对接处距离地球表面高度为h ，地球的半径为r ，地球表面处的重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响，“神舟十一号”在对接时，下列结果正确的是( )A ．对地球的引力大小为mgB ．向心加速度为r r ＋h gC ．周期为2π(r ＋h )rr ＋hgD ．动能为mgr 2r ＋h解析：选C “神舟十一号”在对接处的重力加速度小于地球表面的重力加速度，对地球的引力小于mg ，故A 错误；在地球表面重力等于万有引力，有G Mmr2＝mg ，解得：GM ＝gr 2①对接时，万有引力提供向心力，有GMm(r ＋h )2＝ma ② 联立①②式得：a ＝r 2(r ＋h )2g ，故B 错误；根据万有引力提供向心力，有G Mm (r ＋h )2＝m 4π2T 2(r ＋h )③联立①③得T ＝2π(r ＋h )rr ＋hg ，故C 正确；根据万有引力提供向心力，G Mm(r ＋h )2＝m v 2r ＋h ④动能E k ＝12m v 2＝GMm2(r ＋h )＝mgr 22(r ＋h )，故D 错误.★14.(2018·鹰潭一模)我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射.量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系.假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示.已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n 倍，图中P 点是地球赤道上一点，由此可知( )A ．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为 n 3m 3B ．同步卫星与P 点的速度之比为1n C ．量子卫星与同步卫星的速度之比为 n mD ．量子卫星与P 点的速度之比为n 3m 解析：选D 由开普勒第三定律得r 量3T 量2＝r 同3T 同2，又由题意知r 量＝mR ，r 同＝nR ，所以T 同T 量＝r 同3r 量3＝(nR )3(mR )3＝ n 3m 3，故A 错误；P 为地球赤道上一点，P 点角速度等于同步卫星的角速度，根据v ＝ωr ，所以有v 同v P ＝r 同r P ＝nR R ＝n 1，故B 错误；根据G Mmr 2＝m v 2r ，得v＝GMr ，所以v 量v 同＝ r 同r 量＝nRmR ＝nm ，故C 错误；综合B 、C ，有v 同＝n v P ，v 量n v P＝nm ，得v 量v P＝ n 3m，故D 正确. ★15．(2018·河北定州中学模底)双星系统中两个星球A 、B 的质量都是m ，相距L ，它们正围绕两者连线上某一点做匀速圆周运动.实际观测该系统的周期T 要小于按照力学理论计算出的周期理论值T 0，且TT 0＝k (k ＜1)，于是有人猜测这可能是受到了一颗未发现的星球C 的影响，并认为C 位于A 、B 的连线正中间，相对A 、B 静止，则A 、B 组成的双星系统周期理论值T 0及C 的质量分别为( )A ．2π L 22Gm ，1＋k 24k m B ．2π L 32Gm ，1－k 24k m C ．2π2Gm L 3，1＋k24km D ．2πL 32Gm ，1－k 24k 2m 解析：选D 由题意知，A 、B 的运动周期相同，设轨道半径分别为r 1、r 2，对A 有，Gm 2L 2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 02r 1，对B 有，Gm 2L2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 02r 2，且r 1＋r 2＝L ，解得T 0＝2π L 32Gm；有C 存在时，设C 的质量为M ，A 、B 与C 之间的距离r 1′＝r 2′＝L 2，则Gm 2L 2＋GMm r 1′2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r 1′，Gm 2L 2＋GMm r 2′2＝m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r 2′，解得T ＝2π L 32G (m ＋4M )，T T 0＝mm ＋4M ＝k ，得M ＝1－k 24k 2m .故D 正确.。

2019高中全程复习方略物理一轮课时作业 15天体运动中

点运动的过程中()
．地球对卫星的引力增大，月球对卫星的引力增大．地球对卫星的引力增大，月球对卫星的引力减小．地球对卫星的引力减小，月球对卫星的引力增大
别是Ⅱ、Ⅲ轨道的远地点，则下列说法正确的是．在三个轨道上卫星在O点的加速度相同
．在三个轨道上卫星在O点的速度相同
点的机械能等于在P点的机械能
点的机械能大于在P点的机械能
．三颗卫星一定是地球同步卫星
．三颗卫星具有相同大小的加速度
．三颗卫星的线速度比月球绕地球运动的线速度大且大于第一
G及三颗卫星绕地球运转周期
河北省保定市高三调研考试)如图所示，
人造卫星先沿椭圆轨道运行，其近地点P到地球中心的距离为
8r，该卫星在远地点
成为一颗沿圆轨道运行的地球同步卫星，
四川重点中学高三评估检测。

2019届高考物理一轮复习江苏专版(15)天体运动与人造卫星

课时跟踪检测（十五）天体运动与人造卫星对点训练：宇宙速度的理解与计算1．(2018·南通质检)某星球直径为d ，宇航员在该星球表面以初速度v 0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h ，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为( )A.v 02 B ．2v 0 d h C.v 02h dD.v 02d h解析：选D 星球表面的重力加速度为：g ＝v 022h ，根据万有引力定律可知：G Mm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝m v2d2，解得v ＝2GM d；又GMm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝mg ，解得：v ＝v 02dh，故选D 。

2．[多选]设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n 圈所用的时间为t 。

登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m 的物体重力G 1。

已知引力常量为G ，根据以上信息可得到( )A ．月球的密度B ．飞船的质量C ．月球的第一宇宙速度D ．月球的自转周期解析：选AC 设月球的半径为R ，月球的质量为M 。

宇航员测出飞船绕行n 圈所用的时间为t ，则飞船的周期为T ＝t n ，由G Mm R 2＝mR ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2得到月球的质量M ＝4π2R 3GT 2，所以月球的密度为ρ＝M 43πR 3＝4π2R 3GT 243πR 3＝3πGT 2＝3πn2Gt 2，故A 正确；根据万有引力提供向心力，列出等式中消去飞船的质量，所以无法求出飞船的质量，故B 错误；设月球的第一宇宙速度大小为v ，根据v ＝2πRT 可以求得表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度，即可求出月球的第一宇宙速度，故C 正确；根据万有引力提供向心力，不能求月球自转的周期。

故D 错误。

3．(2018·黄冈中学模拟)已知某星球的第一宇宙速度与地球相同，其表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半，则该星球的平均密度与地球平均密度的比值为( )A ．1∶2B ．1∶4C ．2∶1D ．4∶1解析：选B 根据mg ＝m v2R得，第一宇宙速度v ＝gR 。

2020人教新课标高考物理总复习课时跟踪检测(十五) 天体运动与人造卫星含解析

环绕速度，因此“天舟一号”在圆轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度，B 项正确；由 T ＝ ω 可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C 项正确；由 G 2 ＝mg ，G ＝ma 可知，向心加速度 a 小于地球表面的重T 1 T 2A ． πRB ． πR课时跟踪检测（十五）天体运动与人造卫星[A 级——基础小题练熟练快]1．(多选)(2017·江苏高考)“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空。

与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约 380 km 的圆轨道上飞行，则其()A ．角速度小于地球自转角速度B ．线速度小于第一宇宙速度C ．周期小于地球自转周期D ．向心加速度小于地面的重力加速度Mm解析：选 BCD “天舟一号”在距地面约 380 km 的圆轨道上飞行时，由 G r 2 ＝mω2r 可知，半径越小，角速度越大，则其角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转的角速度，A 项错误；由于第一宇宙速度是最大2πMm Mm R (R ＋h )2力加速度 g ，D 项正确。

2．(多选)我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，于 2018 年 4大气层后烧毁。

如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达月 2 日 8 时 15 分坠入P 点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)，则天宫一号()A ．在 P 点减速进入轨道ⅡB ．在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期C ．在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上的加速度D ．在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能解析：选 ABD 天宫一号在 P 点减速，提供的向心力大于需要的向心力，天宫一号做向心运动进入轨道Ⅱ，R3 R 3 故 A 正确；根据开普勒行星运动第三定律： 12＝ 22，可知轨道Ⅰ半径大于轨道Ⅱ的半长轴，所以在轨道Ⅰ上运Mm M行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期，故 B 正确；根据万有引力提供向心力：G r 2 ＝ma ，解得：a ＝G r 2 ，可知在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上的加速度，其在 P 点时加速度大小相等，故 C 错误；由于在 P 点需减速进入轨道Ⅱ，故天宫一号在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能，故 D 正确。

全国人教版2019届高考一轮总复习课标版物理课时跟踪训练15 Word版含答案

课时跟踪训练(十五)一、选择题1．(2016·广东揭阳第一中学段考)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法正确的是()A．货物受到的支持力对货物不做功B．货物受到的支持力对货物做正功C．货物受到的重力对货物不做功D．货物受到的摩擦力对货物做负功[解析]货物受到的支持力的方向与运动方向时刻相同，做正功，故A错误，B正确；摩擦力的方向与其运动方向时刻垂直，不做功，故D错误；货物位置升高，重力做负功，C错．[答案] B2．(2016·浙江慈溪中学月考)一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是()A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功B．当车加速前进时，人对车做的总功为负功C．当车减速前进时，人对车做的总功为负功D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零[解析]人对车施加了三个力，分别为压力、推力F、静摩擦力f，根据力做功的公式及作用力和反作用力的关系判断做正功还是负功．则对各选项分析如下：A．当车匀速前进时，人对车厢的推力F做的功为W F＝Fs，静摩擦力做的功为W f＝－fs，人处于平衡状态，根据作用力与反作用力的关系可知，F＝f，则人对车做的总功为零，故A错误；B．当车加速前进时，人处于加速状态，车厢对人的静摩擦力f′向右且大于车厢壁对人的作用力F′，所以人对车厢的静摩擦力f向左，静摩擦力做的功W f＝－fs，人对车厢的推力F方向向右，做的功为W F＝Fs，因为f>F，所以人对车做的总功为负功，故B正确；C．同理可以证明当车减速前进时，人对车做的总功为正功，故C错误；D．由上述分析可知D错误．[答案] B3．(2016·安徽望江中学期中)A、B两物体的质量之比m A∶m B＝2∶1，它们以相同的初速度v0在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦阻力之比F A∶F B与A、B两物体克服摩擦阻力做的功之比W A∶W B分别为()A．2∶1,4∶1 B．4∶1,2∶1C．1∶4,1∶2 D．1∶2,1∶4[解析]由v－t图象可知：a A∶a B＝2∶1，又由F＝ma，m A∶m B＝2∶1，可得F A∶F B＝4∶1；又由图象中面积关系可知A、B位移之比x A∶x B＝1∶2，由做功公式W＝Fx，可得W A∶W B＝2∶1，故选B.[答案] B4．(多选)(2015·宁波模拟)如图所示，摆球质量为m，悬线长为L，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变，则下列说法正确的是()A．重力做功为mgLB．绳的拉力做功为0C．空气阻力F阻做功为－mgLD．空气阻力F阻做功为－12F阻πL[解析]由重力做功特点得重力做功为：W G＝mgL，A正确；绳的拉力始终与v垂直，不做功，B正确；由微元法可求得空气阻力做功为：W F阻＝－12F阻πL，D正确．[答案]ABD5．(2015·广东六校联考)如图所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A点自由滑下，然后在水平面上前进至B点停下．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m.A、B两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB段运动的过程中，克服摩擦力做的功()A．大于μmgL B．等于μmgLC ．小于μmgLD ．以上三种情况都有可能[解析] 设斜坡的倾角为θ，则滑雪者从A 到B 的运动过程中克服摩擦力做的功：WF f ＝μmg cos θL AC ＋μmgL CB ，由题图可知L AC cos θ＋L CB ＝L ，两式联立可得：WF f ＝μmgL ，故B 正确．[答案] B6．如图甲所示，静止于光滑水平面上坐标原点处的小物块，在水平拉力F 作用下，沿x 轴方向运动，拉力F 随物体所在位置坐标x 的变化关系如图乙所示，图线为半圆．则小物块运动到x 0处时F 做的总功为( )A ．0 B.12F m x 0 C.π4F m x 0D.π4x 20[解析] F 为变力，但F －x 图象包围的面积在数值上表示拉力做的总功．由于图线为半圆，又因在数值上F m ＝12x 0，故W ＝12πF 2m ＝12π·F m ·12x 0＝π4F m x 0.[答案] C7．一滑块在水平地面上沿直线滑行，t ＝0时其速度为1 m/s ，从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平作用力F ，力F 和滑块的速度v 随时间t 的变化规律分别如图甲、乙所示，则以下说法正确的是( )A ．第1 s 内，F 对滑块做的功为3 JB ．第2 s 内，F 对滑块做功的平均功率为4 WC ．第3 s 末，F 对滑块做功的瞬时功率为1 WD．前3 s内，F对滑块做的总功为零[解析]由题图可知，第1 s内，滑块位移为1 m，F对滑块做的功为2 J，A 错误．第2 s内，滑块位移为1.5 m，F做的功为4.5 J，平均功率为4.5 W，B错误．第3 s末，F对滑块做功的瞬时功率P＝F v＝1 W，C正确．前3 s内，F对滑块做的总功为8 J，D错误．[答案] C8．(2015·山东济南模拟)汽车从静止匀加速启动，最后做匀速运动，其速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象如图所示，其中错误的是()[解析]汽车启动时由P＝F v和F－F f＝ma可知，匀加速启动过程中，牵引力F、加速度a恒定不变，速度和功率均匀增大，当功率增大到额定功率后保持不变，牵引力逐渐减小到与阻力相等，加速度逐渐减小到零，速度逐渐增大到最大速度，故A、C、D正确，B错误．[答案] B9．(多选)如图所示，细绳的一端绕过定滑轮与木箱相连，现以大小恒定的拉力F拉动细绳，将静置于A点的木箱经B点移到C点(AB＝BC)，地面平直且与木箱的动摩擦因数处处相等．设从A到B和从B到C的过程中，F做功分别为W1、W2，克服摩擦力做功分别为Q1、Q2，木箱经过B、C时的动能和F的功率分别为E k B、E k C和P B、P C，则下列关系一定成立的有()A．W1>W2B．Q1>Q2C．E k B>E k C D．P B>P C[解析]F做功W＝Fl cosα(α为绳与水平方向的夹角)，在AB段和BC段相比较，F 大小相同，l 相同，而α逐渐增大，故W 1>W 2，A 正确；物体运动中，支持力逐渐减小，摩擦力逐渐减小，故Q 1>Q 2，B 正确；因为物体运动情况不能确定，故动能关系、功率关系无法确定，C 、D 错．[答案] AB10．(多选)一足够长的传送带与水平面的夹角为θ，传送带以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图甲所示)，以此时为t ＝0时刻，作出小物块之后在传送带上的运动速度随时间的变化关系，如图乙所示(图中取沿斜面向下的运动方向为正方向，其中v 1>v 2)．已知传送带的速度保持不变，g 取10 m/s 2.则( )A ．0～t 1时间内，物块对传送带做负功B ．物块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θC ．0～t 2时间内，传送带对物块做功为W ＝12m v 22－12m v 21D ．t 1时刻之后，物块先受滑动摩擦力，对其做正功，后受静摩擦力，对其做负功[解析] 由题图乙知，物块与传送带在t 2时刻相对静止，一起向下匀速运动，所以物块先向上做匀减速运动，减为零后再向下做匀加速运动，最后做匀速运动.0～t 1时间段内物块对传送带的摩擦力方向向上，对传送带做负功，A 正确；物块最后与传送带相对静止向下匀速运动，说明滑动摩擦力大于或等于物块重力沿传送带斜向下的分力，B 错；0～t 2时间内，物块相对初始位置升高了，物块的重力做负功，传送带对物块做的功W >12m v 22－12m v 21，C 错；根据以上分析知，D正确．[答案]AD二、非选择题11. (2016·广东六校调研)质量为2 kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．t＝0时，物体受到方向不变的水平拉力F的作用，F的大小在不同时间段内有不同的值，具体情况如表格所示(g取10 m/s2)．求：(1)4 s(2)6～8 s内拉力所做的功；(3)8 s内拉力的平均功率．[解析](1)在0～2 s内，拉力等于4 N，最大静摩擦力等于4 N，故物体静止．在2～4 s内，拉力F＝8 N，由牛顿第二定律得F－μmg＝ma解得a＝2 m/s2位移为x1＝12＝4 m2a(Δt)4 s末物体的速度大小v＝aΔt＝4 m/s4 s末拉力的瞬时功率P＝F v＝8×4 W＝32 W(2)在4～6 s内，拉力等于4 N，滑动摩擦力等于4 N，故物体做匀速直线运动．位移x2＝vΔt＝4×2 m＝8 m在6～8 s 内，拉力仍然是F ＝8 N ，物体的加速度大小仍为a ＝2 m/s 2. 位移x 3＝v Δt ＋12a (Δt )2＝12 m 拉力所做的功W ＝Fx 3＝8×12 J ＝96 J(3)8 s 内拉力做功W ＝0＋8×4 J ＋4×8 J ＋96 J ＝160 J 平均功率P ＝Wt ＝20 W[答案] (1)32 W (2)96 J (3)20 W12．(2015·北京西城区联考)某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题.力mg 的乘积成正比，即f ＝kmg v ，其中k ＝2.0×10－3s/m.取重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动，求这次测试中加速过程的加速度大小a 1和制动过程的加速度大小a 2；(2)求汽车在水平公路上行驶的最大速度v m ；(3)把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变．若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η＝90%.假设1 kW·h 电能的售价为0.50元(人民币)，求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶的距离s ＝100 km 时所消耗电能的费用．结合此题目，谈谈你对电动汽车的看法．[解析] (1)加速过程的加速度大小 a 1＝Δv Δt ＝3010＝3 m/s 2制动过程满足：2a 2x ＝v 2t －v 2解得加速度大小a2＝10 m/s2.(2)当汽车的速度达到最大时，汽车受到牵引力与阻力相等．满足：P m＝f v m，即P m＝kmg v2m解得：v m＝50 m/s.(3)以最大速度行驶过程中，克服阻力所做的功W f＝fs＝kmg v m s代入数据，解得：W f＝1.5×108 J＝1.67×108 J＝46.4 kW·h消耗电能E＝W fη所以，以最大速度行驶100 km的费用Y＝46.4×0.5＝23.2(元)由以上数据可以看出，纯电动汽车比燃油汽车行驶费用低得多，而且无环境污染问题．[答案](1)3 m/s210 m/s2(2)50 m/s(3)23.2元见解析。

高考物理一轮复习课时跟踪检测(十五)习题详解课件新人教版

GMr2m＝mω2r＝m4Tπ22·r 可得：ω＝
GrM3 ，T＝
4GπM2r3，“高
分一号”的轨道半径小于同步卫星和月球的轨道半径，因此，
“高分一号”的角速度比月球绕地球运行的大，绕行周期比
同步卫星的小，B 正确，C 错误；卫星在运行轨道上的加速
度等于所在处的重力加速度，处于完全失重状态，重力加速
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7．解析：“嫦娥一号”变轨过程中，质量变化可忽略不计，由 v＝ GrM可知，轨道越高，卫星速度越小，故变轨后卫星动能减小，A、B 错误；轨道变高时，万有引力对卫星做负功，卫星引力势能增大，故 C 错误，D 正确。答案：D
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8．解析：本题考查人造地球卫星的运行规律，意在考查考生对万有引力定律的理解和对牛顿第二定律的应用能力。神舟九号和天宫一号在近地轨道上运行的速度都小于第一宇宙速度，选项 A 错误；由于空间存在稀薄气体，若不对两者干预，其动能将增加，轨道半径减小，选项 B、C 正确；由于天宫一号做匀速圆周运动，航天员受到的万有引力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，选项 D 错误。答案：BC
道Ⅱ上，C 错误；由开普勒第三定律可得：R＋T2H3＝12h＋T2RⅡ2＋H3，
可得：TⅡ＝ 28R＋R＋H＋ Hh3 3T，D 正确。
答案：ABD
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10．解析：它们做圆周运动的角速度大小相等，线速度大小不一定相等，选项 A 正确 B 错误；由GrAm＋BrmBA2＝mAωA2rA＝mBωB2rB，它们的轨道半径与它们的质量成反比，选项 C 正确 D 错误。答案：AC
度不为零，D 错误。
答案：B
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3．解析：由开普勒第三定律可得Tr1132＝Tr2232，解得 T2＝T1 rr213＝

2019高考物理一轮复习课时作业4.5天体运动与人造卫星

第五节天体运动与人造卫星 [能力提升课][限时45分钟；满分100分]选择题(1～10题，每小题7分，11～13题，每小题10分，满分100分) 1.导学号：82210405(2017·课标Ⅲ)2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。

与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的A ．周期变大B ．速率变大C ．动能变大D ．向心加速度变大解析天宫二号单独运行时的轨道半径与组合体运行的轨道半径相同。

由运动周期T ＝2π r 3GM ，可知周期不变，A 项错误。

由速率v ＝ GM r，可知速率不变，B 项错误。

因为(m 1＋m 2)＞m 1，质量增大，故动能增大，C 项正确。

向心加速度a ＝v 2r不变，D 项错误。

答案 C2．(多选)(2017·江苏单科)“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。

与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距地面约380 km 的圆轨道上飞行，则其导学号：82210406A ．角速度小于地球自转角速度B ．线速度小于第一宇宙速度C ．周期小于地球自转周期D ．向心加速度小于地面的重力加速度解析由于地球自转的角速度、周期等物理量与地球同步卫星一致，故“天舟一号”可与地球同步卫星比较。

由于“天舟一号”的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以，角速度是“天舟一号”大，周期是同步卫星大，选项A 错，C 对；第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B 对；对“天舟一号”有G M 地m （R 地＋h ）2＝ma 向，所以a 向＝G M 地（R 地＋h ）2，而地面重力加速度g ＝G M 地R 2地，故a 向＜g ，D 选项正确。

答案 BCD3．(2018·广西联考)一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能增大为原来的4倍，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的导学号：82210407A ．向心加速度大小之比为1∶4B ．轨道半径之比为4∶1C ．周期之比为4∶1D ．角速度大小之比为1∶2解析卫星圆周运动的向心力由万有引力提供可得G mM r 2＝m v 2r 可得v ＝ GM r，可知当卫星动能增大为原来的4倍时，速度增加为原来的2倍，其轨道半径减小为原来的14，则B 正确；根据G mM r 2＝ma ，可知a ＝GM r2可知向心加速度大小之比为1∶16，选项A 错误；据万有引力提供圆周运动向心力有G mM r 2＝mr 4π2T 2，可得卫星周期T ＝ 4π2r 3GM，可知当轨道半径变为原来的14，卫星的周期变为原来的18，周期之比为8∶1，选项C 错误；据ω＝2πT可知，角速度大小之比为1∶8，选项D 错误。

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课时跟踪检测（十五）天体运动与人造卫星对点训练：宇宙速度的理解与计算1．(2018·南通质检)某星球直径为d ，宇航员在该星球表面以初速度v 0竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为h ，若物体只受该星球引力作用，则该星球的第一宇宙速度为( )A.v 02B ．2v 0 d h C.v 02 h d D.v 02 d h 解析：选D 星球表面的重力加速度为：g ＝v 022h ，根据万有引力定律可知：G Mm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝m v 2d 2，解得v ＝2GM d ；又G Mm ⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22＝mg ，解得：v ＝v 02 d h，故选D 。

2．[多选]设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n 圈所用的时间为t 。

登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m 的物体重力G 1。

宇航员测出飞船绕行n 圈所用的时间为t ，则飞船的周期为T ＝t n ，由G Mm R 2＝mR ⎝⎛⎭⎪⎫2πT 2 得到月球的质量M ＝4π2R 3GT 2，所以月球的密度为ρ＝M 43πR 3＝4π2R3GT 243πR 3＝3πGT 2＝3πn 2Gt 2，故A 正确；根据万有引力提供向心力，列出等式中消去飞船的质量，所以无法求出飞船的质量，故B 错误；设月球的第一宇宙速度大小为v ，根据v ＝2πR T可以求得表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度，即可求出月球的第一宇宙速度，故C 正确；根据万有引力提供向心力，不能求月球自转的周期。

故D 错误。

因为该星球和地球的第一宇宙速度相同，表面的重力加速度为地球表面重力加速度的一半，则星球的半径是地球半径的2倍。

根据G Mm R 2＝mg 得，M ＝gR 2G ，知星球的质量是地球质量的2倍。

根据ρ＝M V ＝M 43πR 3知，星球的平均密度与地球平均密度的比值为1∶4，故B 正确，A 、C 、D 错误。

对点训练：卫星运行参量的分析与比较4.(2015·山东高考)如图，拉格朗日点L 1位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动。

据此，科学家设想在拉格朗日点L 1建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动。

以a 1、a 2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，a 3表示地球同步卫星向心加速度的大小。

以下判断正确的是( )A ．a 2＞a 3＞a 1B ．a 2＞a 1＞a 3C ．a 3＞a 1＞a 2D ．a 3＞a 2＞a 1解析：选D 空间站和月球绕地球运动的周期相同，由a ＝⎝⎛⎭⎪⎫2πT 2r 知，a 2＞a 1；对地球同步卫星和月球，由万有引力定律和牛顿第二定律得GMm r 2＝ma ，可知a 3＞a 2，则a 3>a 2>a 1，故选项D 正确。

5．[多选](2018·南京鼓楼区高三检测)GPS 导航系统可以为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，它是由周期约为12小时的卫星群组成。

则GPS 导航卫星与地球同步卫星相比( )A ．地球同步卫星的角速度大B ．地球同步卫星的轨道半径大C ．GPS 导航卫星的线速度大D ．GPS 导航卫星的向心加速度小解析：选BC GPS 导航卫星周期小于同步卫星的周期，根据r 3T 2＝k 可知，同步卫星的轨道半径较大，周期较大，角速度较小，A 错误，B 正确；根据v ＝ GM r，可知同步卫星的线速度较小，C 正确；根据a ＝GM r2可知，GPS 导航卫星的向心加速度较大，D 错误。

6．(2018·镇江模拟)我国“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星轨道高度约为2.15×104 km ，静止轨道卫星的高度约为 3.60×104 km 。

下列说法正确的是( )A ．中轨道卫星的线速度大于7.9 km/sB ．静止轨道卫星的线速度大于中轨道卫星的线速度C ．静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期D ．静止轨道卫星的向心加速度大于中轨道卫星的向心加速度解析：选C 第一宇宙速度是卫星近地面飞行时的速度，由于中轨道卫星的轨道半径大于地球半径，故中轨道卫星的线速度小于第一宇宙速度7.9 km/s ，故A 错误；根据万有引力提供向心力：G Mm r 2＝m v 2r ，解得：v ＝ GM r，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的线速度小于中轨道卫星的线速度，故B 错误；根据万有引力提供向心力：G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，解得：T ＝ 4π2r 3GM ，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的运行周期大于中轨道卫星的运行周期，故C 正确；根据万有引力提供向心力：G Mm r 2＝ma ，解得：a ＝G Mr2，静止轨道卫星轨道半径大于中轨道卫星轨道半径，所以静止轨道卫星的向心加速度小于中轨道卫星的向心加速度，故D 错误。

7．[多选]2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。

对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气，下列说法正确的是( )A ．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B ．如不加干预，在运行一段时间后，“天宫一号”的动能可能会增加C ．航天员在“天宫一号”中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用D ．如不加干预，“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低解析：选BD 第一宇宙速度为在地表的环绕速度，随着飞船高度升高，环绕速度减小，即动能减小，势能增加；第二宇宙速度为脱离地球引力的最小发射速度。

飞行器在近圆轨道，而第一宇宙速度为最大环绕速度，因此飞行器不可能大于第一宇宙速度，故A 项错误；飞船所处的空间有极其稀薄的大气，如不加干预，其轨道高度降低，速度增大，故B 项正确；航天员仍受到地球的引力，只是引力全部提供向心力，不产生重力作用，故C 项错误；飞船所处的空间有极其稀薄的大气，如不加干预，其轨道高度降低，故D 正确。

对点训练：卫星变轨问题分析8．[多选](2018·唐山模拟)如图所示，地球卫星a 、b 分别在椭圆轨道、圆形轨道上运行，椭圆轨道在远地点A 处与圆形轨道相切，则( )A ．卫星a 的运行周期比卫星b 的运行周期短B ．两颗卫星分别经过A 点处时，a 的速度大于b 的速度C ．两颗卫星分别经过A 点处时，a 的加速度小于b 的加速度D ．卫星a 在A 点处通过加速可以到圆轨道上运行解析：选AD 由于卫星a 的运行轨道的半长轴比卫星b 的运行轨道半长轴短，根据开普勒定律，卫星a 的运行周期比卫星b 的运行周期短，选项A 正确；两颗卫星分别经过A 点处时，卫星a 通过加速可以到圆轨道上运行，所以卫星a 的速度小于卫星b 的速度，选项B 错误D 正确；两颗卫星分别经过A 点处时，由万有引力定律及牛顿第二定律得G Mm r 2＝ma ，即卫星a 的加速度等于卫星b 的加速度，选项C 错误。

9.[多选](2018·扬州模拟)2013年12月2日，探月工程“嫦娥三号”成功发射。

“嫦娥三号”的主要任务有两个，一个是实现月面软着陆，二是实现月面巡视勘察。

如图所示，设月球半径为R ，“嫦娥三号”在半径为4R 的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，到达轨道的A 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点B 时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做匀速圆周运动，则“嫦娥三号”( )A ．在轨道Ⅱ上的A 点运行速率大于B 点速率B ．在轨道Ⅲ上B 点速率小于在轨道Ⅱ上B 点的速率C ．在轨道Ⅰ上A 点的加速度等于在轨道Ⅱ上A 点的加速度D ．在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ上运行的周期关系T Ⅰ＜T Ⅱ＜T Ⅲ解析：选BC 在轨道Ⅱ上A 点是远月点，而B 点是近月点，从A 向B 运动引力对卫星做正功，卫星速度增大，故在A 点速率小于在B 点速率，故A 错误；在轨道Ⅱ上经过B 点时，卫星做离心运动，所需向心力大于该点万有引力，而在轨道Ⅲ上经过B 点时万有引力刚好提供圆周运动向心力，同在B 点万有引力相等，根据向心力公式F ＝mv 2R可以知道，在轨道Ⅱ上经过B 点时的速度大，所以B 选项正确；在A 点卫星的加速度都是由万有引力产生，故同一点卫星的加速度相同，跟卫星轨道无关，所以C 选项正确；根据万有引力提供圆周运动向心力有G Mm r 2＝mr 4π2T 2，可得圆轨道的周期T ＝ 4π2r 3GM ，可得在圆轨道Ⅰ上周期大于在圆轨道Ⅲ上的周期，故D 错误。

10.[多选]与嫦娥1号、2号月球探测器不同，嫦娥3号是一次性进入距月球表面100 km 高的圆轨道Ⅰ(不计地球对探测器的影响)，运行一段时间后再次变轨，从100 km 的环月圆轨道Ⅰ，降低到距月球15 km的近月点B 、距月球100 km 的远月点A 的椭圆轨道Ⅱ，如图所示，为下一步月面软着陆做准备。

关于嫦娥3号探测器下列说法正确的是( )A ．探测器在轨道Ⅱ经过A 点的速度小于经过B 点的速度B ．探测器沿轨道Ⅰ运动过程中，探测器中的科考仪器对其支持面没有压力C ．探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A 点应加速D ．探测器在轨道Ⅱ经过A 点时的加速度小于在轨道Ⅰ经过A 点时的加速度解析：选AB 探测器在轨道Ⅱ从A 点到B 点的过程，万有引力做正功，动能增大，经过A 点的速度小于经过B 点的速度，A 正确；探测器沿轨道Ⅰ运动过程中，科考仪器受到的万有引力充当向心力，处于完全失重状态，对其支持面没有压力，B 正确；在轨道Ⅱ经过A 点的速度小于在轨道Ⅰ经过A 点的速度，探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，在A 点应减速，C 错误；万有引力提供向心力，探测器在轨道Ⅱ经过A 点与在轨道Ⅰ经过A 点时受到的万有引力相同，加速度相同，D 错误。

对点训练：宇宙多星模型11.[多选](2018·聊城模拟)如图所示，甲、乙、丙是位于同一直线上的离其他恒星较远的三颗恒星，甲、丙围绕乙在半径为R 的圆轨道上运行，若三颗星质量均为M ，万有引力常量为G ，则( )A ．甲星所受合外力为5GM 24R 2 B ．乙星所受合外力为GM 2R 2 C ．甲星和丙星的线速度相同D ．甲星和丙星的角速度相同解析：选AD 甲星所受合外力为乙、丙对甲星的万有引力的合力，F 甲＝GM 2R 2＋GM 22R 2＝5GM24R 2，A 正确；由对称性可知，甲、丙对乙星的万有引力等大反向，乙星所受合力为0，B 错误；由于甲、丙位于同一直线上，甲、丙的角速度相同，由v ＝ωR 可知，甲、丙两星的线速度大小相同，但方向相反，故C 错误，D 正确。