新高考物理一轮复习跟踪训练第23讲 人造卫星 宇宙速度（解析版）.docVIP

第23讲人造卫星宇宙速度

（模拟精练+真题演练）

1．（2023·江西南昌·江西师大附中校考三模）中国空间站于2022年全面建成并转入应用与发展新阶段，计划于2023年5月发射天舟六号货运飞船。飞船将对接“天和”核心舱，对接完成后，可认为空间站贴近地球表面运行。已知地球的半径为SKIPIF10，地球同步卫星离地面的高度约为SKIPIF10，地面的重力加速度为SKIPIF10，下列说法正确的是（）

A．空间站的速度大于SKIPIF10

B．空间站的周期约为SKIPIF10

C．地球的自转周期约为SKIPIF10

D．空间站与地球同步卫星的线速度之比约为SKIPIF10

【答案】B

【详解】AB．可认为空间站贴近地球表面运行，根据万有引力提供向心力可得SKIPIF10又

SKIPIF10解得空间站的速度为SKIPIF10空间站的周期为SKIPIF10故A错误，B正确；

C．地球同步卫星的周期等于地球的自转周期，则有SKIPIF10解得地球的自转周期为SKIPIF10

故C错误；

D．根据万有引力提供向心力可得SKIPIF10解得SKIPIF10可得空间站与地球同步卫星的线速度之比为SKIPIF10故D错误。故选B。

2．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考模拟预测）我国成功发射“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了“伴飞”小卫星。载人飞船在固定的轨道上做匀速圆周运动，“伴飞”小卫星与载人飞船相对静止，“伴飞”小卫星有多种伴飞模式，图1和图2是其中的两种伴飞模式，则下列说法正确的是（）

??

A．载人飞船的速度大小介于7.9km/s到11.2km/s之间

B．图1的伴飞模式下，“伴飞”小卫星的线速度大于载人飞船的线速度

C．图2模式下“伴飞”小卫星只需向后喷出气体，加速后，就可以和载人飞船对接

D．图1和图2这两种伴飞模式下“伴飞”小卫星的角速度大小是相等的

【答案】D

【详解】A．第一宇宙速度SKIPIF10是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，则载人飞船的速度小于SKIPIF10，故A错误；

BD．“伴飞”小卫星与载人飞船相对静止，可知图1和图2这两种伴飞模式下“伴飞”小卫星的角速度大小是相等的，都与载人飞船的角速度大小相等，根据SKIPIF10图1的伴飞模式下，由于“伴飞”小卫星的轨道半径小于载人飞船的轨道半径，则“伴飞”小卫星的线速度小于载人飞船的线速度，故B错误，D正确；

C．图2模式下“伴飞”小卫星向后喷出气体，加速后将做离心运动，变轨到更高的轨道，不可能与载人飞船对接，故C错误。故选D。

3．（2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中学校考模拟预测）北京时间2022年10月7日21时10分，中国成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6两颗试验卫星送入离地高度约700km的近地轨道。这两颗卫星主要用于实时监测全球卫星导航系统服务性能，开展导航增强及星间激光通信试验。已知目前在轨运行的中国空间站离地高度约400km，若它们绕地球做的均是匀速圆周运动，已知地球的半径SKIPIF10，地球同步卫星的轨道半径约为6.6R，两颗试验卫星的质量均小于中国空间站的质量，下列说法正确的是（）

A．这两颗试验卫星的线速度大于第一宇宙速度

B．这两颗试验卫星的线速度小于地球赤道上随地球一起自转的物体的线速度

C．这两颗试验卫星的运行周期小于中国空间站的运行周期

D．这两颗试验卫星的动能均小于中国空间站的动能

【答案】D

【详解】A．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，可知这两颗试验卫星的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得SKIPIF10可得SKIPIF10

可知这两颗试验卫星的线速度大于同步卫星的线速度；根据SKIPIF10可知同步卫星的线速度大于地球赤道上随地球一起自转的物体的线速度，则这两颗试验卫星的线速度大于地球赤道上随地球一起自转的物体的线速度，故B错误；

C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得SKIPI