2021届高考物理核心考点知识归纳、典例剖析与同步练习：人造卫星宇宙航行(试卷+答案+详解)
高考物理一轮复习精讲精练 第5章 万有引力与宇宙航行 第二讲 人造卫星与宇宙航行
第二讲 人造卫星与宇宙航行➢ 知识梳理1．天体(卫星)运行问题分析将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供． 2．物理量随轨道半径变化的规律G Mmr 2＝⎩⎪⎨⎪⎧ma →a ＝GM r 2→a ∝1r2m v 2r →v ＝GM r →v ∝1r mω2r →ω＝GM r 3→ω∝1r3m 4π2T 2r →T ＝4π2r3GM→T ∝r 3即r 越大，v 、ω、a 越小，T 越大．(越高越慢) 3．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． (2)同步卫星①轨道平面与赤道平面共面，且与地球自转的方向相同． ②周期与地球自转周期相等，T ＝24 h. ③高度固定不变，h ＝3.6×107 m. ④运行速率均为v ＝3.1 km/s.(3)近地卫星：轨道在地球表面附近的卫星，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(人造地球卫星的最大圆轨道运行速度)，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． 4．宇宙速度 (1)第一宇宙速度①第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9 km/s 。
②第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动时的速度。
③第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度。
④第一宇宙速度的计算方法 由G Mm R 2＝m v 2R得v ＝GMR； 由mg ＝m v 2R得v ＝gR ．(2)第二宇宙速度：使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，其数值为11.2 km/s ． (3)第三宇宙速度：使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为16.7 km/s ． 考点一、卫星运行参量的分析1．公式中r 指轨道半径，是卫星到中心天体球心的距离，R 通常指中心天体的半径，有r ＝R ＋h . 2．同一中心天体，各行星v 、ω、a 、T 等物理量只与r 有关；不同中心天体，各行星v 、ω、a 、T 等物理量与中心天体质量M 和r 有关． 3．地球同步卫星的特点4．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律例1、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。
专题强化训练二 卫星(近地、同步、极地)的宇宙航行运动规律与变轨问题
专题强化训练二：卫星（近地、同步、极地）的宇宙航行运动规律与变轨问题技巧归纳：人造卫星的变轨问题1.变轨问题概述 (1)稳定运行卫星绕天体稳定运行时，万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力，即G Mmr 2＝m v 2r .(2)变轨运行卫星变轨时，先是线速度大小v 发生变化导致需要的向心力发生变化，进而使轨道半径r 发生变化.①当卫星减速时，卫星所需的向心力F 向＝m v 2r 减小，万有引力大于所需的向心力，卫星将做近心运动，向低轨道变轨.②当卫星加速时，卫星所需的向心力F 向＝m v 2r 增大，万有引力不足以提供卫星所需的向心力，卫星将做离心运动，向高轨道变轨. 2.实例分析 (1)飞船对接问题①低轨道飞船与高轨道空间站对接时，让飞船合理地加速，使飞船沿椭圆轨道做离心运动，追上高轨道空间站完成对接(如图甲所示).②若飞船和空间站在同一轨道上，飞船加速时无法追上空间站，因为飞船加速时，将做离心运动，从而离开这个轨道.通常先使后面的飞船减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使飞船追上空间站时恰好具有相同的速度，如图乙所示.(2)卫星的发射、变轨问题如图发射卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，在Q 点点火加速做离心运动进入椭圆轨道2，在P 点点火加速，使其满足GMmr 2＝m v 2r，进入圆轨道3做圆周运动.一、单选题1．（2022·江苏省江都中学高三开学考试）据报道，一颗来自太阳系外的彗星擦火星而过。
如图所示，设火星绕太阳在圆轨道上运动，运动半径为r ，周期为T 。
该彗星在穿过太阳系时由于受到太阳的引力，轨道发生弯曲，彗星与火星在圆轨道的A 点“擦肩而过”。
已知万有引力常量G ，则（ ）A．可计算出火星的质量B．可计算出彗星经过A点时受到的引力C．可确定太阳分别对彗星和火星的引力在A点产生的加速度相等D．可确定彗星在A点的速度大小为2r vTπ=2．（2022·云南·昆明一中模拟预测）随着“嫦娥奔月”梦想的实现，我国不断刷新深空探测的“中国高度”。
人造卫星之基本知识点和例题教育课件
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26．. 天体的质量M、密度ρ的估算 《绿色通道》P54 测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r和周期
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《绿色通道》P54
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做笔记啊！
1．若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为 T，半
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第4章 曲线运动 万有引力
③线速度(v)一定
由公式v＝rω知，线速度v＝(R0＋h)ω为定值， 代入数据得：v＝3.1×103 m/s.小于第一宇宙速度
④角速度(ω)一定 由公式ω＝φt ，地球同步卫星的角速度ω＝2Tπ，因为T恒 定，2π为常数，故ω也一定，ω≈7.27×10－5 rad/s.
• C.飞船的运行周期
• D.行星的质量
C
• 1990年5月，紫金山天文台将他们发现的第2752
号小行星命名为吴健雄星，该小行星的半径为
16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均
匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半
径R=6400km,地球表面重力加速度为g。这个小
行星表面的重力加速度为
()
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3．若已知地球的半径 R 和地球表面的重力加速度 g， 根据物体的重力近似等于地球对物体的引力，得
mg＝GMR地2m. 解得地球质量为 M 地＝RG2g.
做笔记啊！
该天体的密度为 M地 3g V 4GR
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• 已知万有引力恒量G，根据下列哪组数据可以计 算出地球的质量
美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生
人造卫星与宇宙航行高三物理总结及练习第二轮专题复习北京海淀
第二讲人造卫星与宇宙航行1．中心天体对人造卫星的万有引力充当向心力，人造卫星绕中心天体做匀速圆周运动，且圆心必定和中心天体的中心重合2．卫星的发射a．发射人造卫星时，先将人造卫星发射至近地的圆周轨道上运动，然后经再次启动发动机使卫星改在椭圆轨道上运动，最后定点在一定高度的圆周轨道上运动。
由于人造地球卫星在发射过程中要克服地球引力做功，增大势能，所以将卫星发射到离地球越远的轨道上，在地面所需的发射速度却越大。
b．卫星进入轨道前处于超重状态c．进入轨道后正常运转时处于完全失重状态，因此，在卫星上的仪器，凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用3．卫星的运行卫星绕着中心天体做匀速圆周运动，根据GMm/r2=ma n=mv2/r=mω2r=m4π2r/T2，得到，，，可见，r越大，a n、v、ω越小，T越大；r越小，a n、v、ω越大，T越小。
所以，当卫星贴地球表面做匀速圆周运动时，r最小，其速度最大，约为7.9km/s；其周期最小，为84分钟多；且ρT2是一个常量4．三种宇宙速度a．第一宇宙速度（环绕速度）：v=7.9km/s；（人造卫星的最小发射速度也是最大环绕速度）b．第二宇宙速度（脱离速度）：v=11.2km/s；（卫星挣脱地球束缚的最小发射速度）c．第三宇宙速度（逃逸速度）：v=16.7km/s；（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）5．卫星的变轨只在万有引力作用下，卫星绕中心天体转动机械能守恒。
这里的机械能包括卫星的动能、卫星（与中心体）的引力势能。
离中心天体近时速度大，离中心天体远时速度小。
如果存在阻力或开动发动机等情况，机械能将发生变化，引起卫星变轨问题。
若F提=F需，物体做圆周运动若F提<F需，物体做离心运动若F提>F需，物体做向心运动6．卫星的回收1．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。
以下说法中正确的是（）A．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用2．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（）A．与地球表面上某一纬度线（非赤道）是共面同心圆B．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的3．若人造卫星绕地球做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（ ） A ．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大 B ．卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小C ．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D ．卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小4．如图所示，a 、b 两颗质量相同的人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则（ ）A ．卫星a 的周期大于卫星b 的周期B ．卫星a 的动能大于卫星b 的动能C ．卫星a 的势能大于卫星b 的势能D ．卫星a 的加速度小于卫星b 的加速度 5．两颗人造卫星绕地球作匀速圆周运动，对轨道半径较大的卫星，下列说法正确的是（ ） A ．线速度一定大 B ．角速度一定大 C ．周期一定大 D ．动能一定大6．甲、乙两颗人造地球卫星沿不同轨道绕地球做圆周运动，两卫星的轨道半径分别为r 甲和r 乙，线速度分别为v 甲和v 乙，周期分别为T 甲和T 乙。
第2讲人造卫星与宇宙航行 高考物理(北京版)一轮复习
二、人造卫星的运转规律
圆周轨道上人造卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与半径的
关系:
1.由G
Mm r2
=m
v2 r
得v=①
GM
r ,r越大,v② 越小 ;
2.由G
Mm r2
=mω2r得ω=③
GM r3
,r越大,ω④ 越小 ;
3.由G
Mm r2
4 2
=m T 2
r得T=⑤
r3
2π GM
,r越大,T⑥ 越大 ;
速度都大于同步卫星的,B项正确,C项错误。由G
Mm r2
=ma可知此北斗
导航卫星的轨道半径小,加速度大,D项错误。
考点三 卫星的发射和变轨 一、宇宙速度的理解和计算
1.第一宇宙速度的三种不同涵义 (1)最小的发射速度。 (2)最大的环绕速度。 (3)近地卫星的线速度。
2.第一宇宙速度的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 r3 ,可知周期不变,A项错误。由速率v=
GM
GM ,可知速率不变,B项错误。因为(m1+m2)>m1,质量增大,故动能
r
增大,C项正确。向心加速度a= v2 不变,D项错误。
r
考点二 地球同步轨道卫星、近地圆轨道卫星、 地球赤道上相对地面静止的物体的运动比较
GMT 2
4 2
,离地面高度为h=r-R=3.6×
107 m。
1.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是 ( A ) A.第一宇宙速度又叫环绕速度 B.第一宇宙速度又叫脱离速度 C.第一宇宙速度跟地球的质量无关 D.第一宇宙速度跟地球的半径无关
解析
第一宇宙速度又叫环绕速度,A对,B错;由G
2021届高考物理核心考点知识归纳、典例剖析与同步练习：人造卫星 宇宙航行(解析版)
2021届高考物理核心知识点拨与典例剖析：人造卫星 宇宙航行★重点归纳★一、天体问题的处理方法1．建立一种模型：天体的运动可抽象为一个质点绕另一个质点做匀速圆周运动的模型 2．抓住两条思路天体问题实际上是万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动规律的综合应用，解决问题的基本思路有两条：（1）利用在天体中心体表面或附近，万有引力近似等于重力，即2R MmG mg =（g 为天体表面的重力加速度）；（2）利用万有引力提供向心力。
由此得到一个基本的方程G 22222π4Tm r m r v m r Mm ===ωr ＝ma二、人造卫星 1．人造卫星将物体以水平速度从某一高度抛出，当速度增加时，水平射程增大，速度增大到某一值时，物体就会绕地球做圆周运动，则此物体就成为地球的卫星，人造地球卫星的向心力是由地球对卫星的万有引力来充当的．(1)人造卫星的分类：卫星主要有侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星、地球资源勘测卫星、科学研究卫星、预警卫星和测地卫星等种类． (2)人造卫星的两个速度：①发射速度：将人造卫星送入预定轨道运行所必须具有的速度． ②环绕速度：卫星在轨道上绕地球做匀速圆周运动所具有的速度．由于发射过程中要克服地球的引力做功，所以发射速度越大，卫星离地面越高，实际绕地球运行的速度越小．向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难得多．2．卫星的轨道卫星绕地球运动的轨道可以是椭圆轨道，也可以是圆轨道．卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，地心是椭圆的一个焦点，其周期和半长轴的关系遵循开普勒第三定律．卫星绕地球沿圆轨道运动时，由于地球对卫星的万有引力提供了卫星绕地球运动的向心力，而万有引力指向地心，所以，地心必须是卫星圆轨道的圆心．卫星的轨道平面可以在赤道平面内(如同步卫星)，也可以和赤道平面垂直，还可以和赤道平面成任一角度，如图所示．3．三种特殊卫星（1）近地卫星：沿半径约为地球半径的轨道运行的地球卫星，其发射速度与环绕速度相等，均等于第一宇宙速度.（2）同步卫星：运行时相对地面静止，T＝24 h.同步卫星只有一条运行轨道，它一定位于赤道正上方，且距离地面高度h≈3.6×104 km，运行时的速率v≈3.1 km/s.（3）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．4．卫星系统中的超重和失重（1）卫星进入轨道前的加速过程，卫星内的物体处于超重状态.（2）卫星进入圆形轨道正常运行时，卫星内的物体处于完全失重状态.（3）在回收卫星的过程中，卫星内的物体处于失重状态.三、卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径的关系⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⇒⇒⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫====减小增大减小减小增大时当半径a T v r rGM a GM r T r GM r GM v ωπω2332 四、三种宇宙速度1．第一宇宙速度(环绕速度)v 1＝ 7.9 km/s ，人造卫星的最小发射速度，人造卫星的 最大 环绕速度；2．第二宇宙速度(脱离速度)v 2＝11.2 km/s ，使物体挣脱地球引力束缚的 最小 发射速度； 3．第三宇宙速度(逃逸速度)v 3＝16.7 km/s ，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度. 五、能量问题及变轨道问题只在万有引力作用下卫星绕中心天体转动，机械能守恒.这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.离中心星体近时速度大，离中心星体远时速度小. 如果存在阻力或开动发动机等情况，机械能将发生变化，引起卫星变轨问题.发射人造卫星时，先将人造卫星发射至近地的圆周轨道上运动，然后经再次启动发动机使卫星改在椭圆轨道上运动，最后定点在一定高度的圆周轨道上运动. ★举一反三★【例1】已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，不考虑地球自转的影响. （1）推导第一宇宙速度v 1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面的高度为h ，求卫星的运行周期T . 解析：(1)设卫星的质量为m ，地球的质量为M ， 地球表面附近满足G2RMm＝mg ，解得GM ＝R 2g ①卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力m =R v 21＝G 2RMm ②①式代入②式，得到v 1＝Rg (2)考虑①式，卫星受到的万有引力为 F ＝G 222)()(h R mgR h R Mm +=+③由牛顿第二定律F ＝22π4Tm (R ＋h )④③④式联立解得T ＝gh R R 3)(π2+【练习1】如图所示，A 是地球同步卫星，另一个卫星B 的圆轨道位于赤道平面内，距离地面高度为h 。
2021年高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 微专题34 人造卫星运行规律分析备考精
2019年高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 微专题34 人造卫星运行规律分析备考精炼[方法点拨] (1)由v ＝GMr得出的速度是卫星在圆形轨道上运行时的速度，而发射航天器的发射速度要符合三个宇宙速度．(2)做圆周运动的卫星的向心力由地球对它的万有引力提供，并指向它们轨道的圆心——地心．(3)在赤道上随地球自转的物体不是卫星，它随地球自转所需向心力由万有引力和地面支持力的合力提供．1．(xx·江西鹰潭一模)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1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( )图1A ．同步卫星与量子卫星的运行周期之比为n 3m3B ．同步卫星与P 点的速度之比为1nC ．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 3m2．(xx·山东日照一模)2016年11月22日，我国成功发射了天链一号04星．天链一号04星是我国发射的第4颗地球同步卫星，它与天链一号02星、03星实现组网运行，为我国神舟飞船、空间实验室天宫二号提供数据中继与测控服务．如图2所示，1是天宫二号绕地球稳定运行的轨道，2是天链一号绕地球稳定运行的轨道．下列说法正确的是( )图2A ．天链一号04星的最小发射速度是11.2 km/sB ．天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度C ．为了便于测控，天链一号04星相对于地面静止于北京飞控中心的正上方D ．由于技术进步，天链一号04星的运行速度可能大于天链一号02星的运行速度 3．(多选)(xx·黑龙江大庆一模)如图3所示，a 为放在地球赤道上随地球表面一起转动的物体，b 为处于地面附近近地轨道上的卫星，c 是地球同步卫星，d 是高空探测卫星，若a 、b 、c 、d 的质量相同，地球表面附近的重力加速度为g .则下列说法正确的是( )图3A ．a 和b 的向心加速度都等于重力加速度gB ．b 的角速度最大C ．c 距离地面的高度不是一确定值D ．d 是三颗卫星中动能最小，机械能最大的4．(xx·福建漳州联考)同步卫星离地面距离为h ，运行速率为v 1，加速度为a 1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a 2，第一宇宙速度为v 2，地球半径为R .则( ) A.v 1v 2＝Rh ＋RB.a 1a 2＝ h ＋RR C.a 1a 2＝R 2(h ＋R )2D.v 1v 2＝R h ＋R5．(xx·安徽省“皖南八校”第二次联考)一颗在赤道上空做匀速圆周运动运行的人造卫星，其轨道半径上对应的重力加速度为地球表面重力加速度的四分之一，则某一时刻该卫星观测到地面赤道最大弧长为(已知地球半径为R )( ) A.23πR B.12πR C.13πR D.14πR 6．(多选)(xx·广东广州测试一)已知地球半径R ＝6 390 km 、自转周期T ＝24 h 、表面重力加速度g ＝9.8 m/s 2，电磁波在空气中的传播速度c ＝3×108m/s ，不考虑大气层对电磁波的影响．要利用同一轨道上数量最少的卫星，实现将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的，则( )A．需要的卫星数量最少为2颗B．信号传播的时间至少为8.52×10－2 sC．卫星运行的最大向心加速度为4.9 m/s2D．卫星绕地球运行的周期至少为24 h图47．如图4所示，质量分别为m和2m的甲、乙两颗卫星以相等的轨道半径分别绕质量为M 和2M的行星做匀速圆周运动，不考虑其他天体的影响，则两颗卫星( )A．所受的万有引力大小之比为1∶2B．运动的向心加速度大小之比为1∶2C．动能之比为1∶2D．运动的角速度大小之比为1∶2答案精析1．D [根据G Mm r 2＝m 4π2T2r ，得T ＝4π2r3GM ，由题意知r 量＝mR ，r 同＝nR ，所以T 同T 量＝r 3同r 3量＝(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 Mm r 2＝m v 2r，得v ＝GM r ，所以v 量v 同＝ r 同r 量＝nRmR ＝n m ，故C 错误；v 同＝nv P ，v 量v 同＝v 量nv P ＝n m ，得v 量v P＝n 3m，故D 正确．] 2．B [由于第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时的最大速度，同时又是最小的发射速度，可知卫星的发射速度大于第一宇宙速度7.9 km/s.若卫星的发射速度大于第二宇宙速度11.2 km/s ，则卫星会脱离地球束缚，所以卫星的发射速度要介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故A 错误；由万有引力提供向心力得：GMm r 2＝mv 2r 可得：v ＝GMr，可知轨道半径比较大的天链一号04星的运行速度小于天宫二号的运行速度，故B 正确；天链一号04星位于赤道正上方，不可能位于北京飞控中心的正上方，故C 错误；根据题意，天链一号04星与天链一号02星，轨道半径相同，所以天链一号04星与天链一号02星具有相同的速度，故D 错误．]3．BD [地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a 与c 的角速度相同，根据a ＝ω2r 知，c 的向心加速度大于a 的向心加速度．由牛顿第二定律得：G Mmr2＝ma ，解得：a ＝GMr2，卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则同步卫星c 的向心加速度小于b 的向心加速度，而b 的向心加速度约为g ，故知a 的向心加速度小于重力加速度g ，故A 错误；万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G Mm r2＝mω2r ，解得：ω＝GMr 3，由于r b ＜r c ＜r d ，则ωb ＞ωc ＞ωd ，a 与c 的角速度相等，则b 的角速度最大，故B 正确；c 是同步卫星，同步卫星相对地面静止，c 的轨道半径是一定的，c 距离地面的高度是一确定值，故C 错误；卫星做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G Mm r 2＝m v 2r ，卫星的动能：E k ＝GMm2r，三颗卫星中d 的轨道半径最大，则d 的动能最小，若要使卫星的轨道半径增大，必须对其做功，则d 的机械能最大，故D 正确．]4．D [ 因为地球同步卫星的周期等于地球自转的周期，所以地球同步卫星与地球赤道上物体的角速度相等，根据a ＝ω2r 得：a 1a 2＝h ＋R R ，B 、C 错误；根据万有引力提供向心力有G Mmr2＝m v 2r，解得v ＝GM r ，则：v 1v 2＝RR ＋h，A 错误，D 正确．]5．A6．ABC [由几何关系可知，过圆的直径两端的切线是平行的，所以1颗卫星不可能完成将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的目的，但两颗或两颗以上的卫星接力传播可以实现，所以需要的卫星的最小数目为2颗，故A 正确； 使用2颗卫星传播时，可能有两种情况，如图所示．通过图中的比较可知，轨道上有三颗卫星时，将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端的路程更长，则轨道上有三颗卫星时，将电磁波信号由地球赤道圆直径的一端传播到该直径的另一端所需的时间长．由几何关系可知，在图乙中，信号由A →1→2→B 的路程的长度为4R ，则信号传播的时间：t ＝4R c ＝4×6 390×1033×108s ＝8.52×10－2s ，故B 正确； 由图乙可知，该卫星对应的轨道半径：r ＝2R ，卫星的向心加速度：a ＝GM r 2＝GM2R 2，而地球表面的重力加速度：g ＝GM R2，所以：a ＝12g ＝12×9.8 m/s 2＝4.9 m/s 2，故C 正确；地球同步卫星的周期为24 h ，而该卫星的半径r ＝2R <6.6R ＝r 同步，由T ＝2π r 3gR 2可知轨道半径越小，运行周期越小，故该卫星的运行周期小于24 h ，故D 错误．]7．B [由万有引力定律，卫星甲所受的万有引力F 甲＝G Mm r2，卫星乙所受的万有引力F 乙＝G2M ·2m r 2＝4G Mm r 2，即它们所受的万有引力大小之比为1∶4，A 错误；由G Mm r 2＝ma 甲，4G Mmr2＝2ma 乙，可知它们运动的向心加速度大小之比为1∶2，B 正确；由G Mm r 2＝mv 12r可知，卫星甲的动能为12mv 12＝GMm 2r ，同理，卫星乙的动能为12×2mv 22＝2GMm r ，动能之比为1∶4，C 错误；由v ＝ωr 可知，它们运动的角速度大小之比为ω1∶ω2＝v 1∶v 2＝GMr∶2GMr＝1∶2，D 错误．]。
2021高考物理(新高考版)一轮复习考点考法精练：专题五 考点2 宇宙航行问题的分析与求解 Wor
姓名，年级：时间：考点2 宇宙航行问题的分析与求解1.[2020贵州贵阳高三摸底]2019年5月，我国第45颗北斗导航卫星发射成功.已知该卫星轨道距地面的高度大于“天宫二号"空间实验室的轨道高度,则该卫星的( )A。
速率比“天宫二号”的大B.周期比“天宫二号"的大C.角速度比“天宫二号”的大D。
向心加速度比“天宫二号"的大2。
[2020山西太原定时训练］2018年12月27日,“北斗三号”卫星基本系统已完成建设，开始提供全球服务.其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示，a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星；c为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同。
下列说法正确的是(）A.卫星a的线速度比卫星c的线速度小B.卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大C.卫星b和卫星c的线速度大小相等D。
卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大3.［2020湖南四校摸底调研,多选］如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1上绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是()A.不论在轨道1还是在轨道2上运行,卫星在P点的机械能都相同B.不论在轨道1还是在轨道2上运行,卫星在P点的加速度都相同C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同的加速度D.卫星经过P点时,在轨道2上的速度大于在轨道1上的速度4。
［2020湖北武汉质量检测，多选]2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心成功发射第四十六颗北斗导航卫星，进一步提升了北斗系统覆盖能力和服务性能.某人造卫星在赤道平面上绕地球做匀速圆周运动（转动方向与地球自转方向相同)，每过8 h经过赤道上空同一点,已知地球自转的周期为24 h，下列说法正确的是（)A.卫星做圆周运动的周期为2.4 hB.卫星做圆周运动的周期为6 hC。
如果卫星转动方向与地球自转方向相反，则卫星的周期为8 hD.如果卫星转动方向与地球自转方向相反,则卫星的周期为12 h5.[2019吉林长春质量检测]环境监测卫星是用于环境和灾害监测的对地观测卫星,利用三颗轨道相同的监测卫星可组成一个监测系统,它们的圆形轨道与地球赤道在同一平面内，当卫星高度合适时,该系统的监测范围恰好覆盖地球的全部赤道表面且无重叠区域。