高考物理二轮总复习精品课件 专题1 力与运动 第4讲 万有引力定律及其应用 (9).ppt

6.(多选)(命题点1、2)如图所示,利用霍曼转移轨道可以将航天器从地球发送到火星。若地球和火星绕太阳公转的轨道都是圆形,则霍曼轨道就是一个近日点和远日点分别与这两个行星轨道相切的椭圆轨道。当航天器到达地球轨道的P点时,瞬时点火后航天器进入霍曼轨道,当航天器运动到火星轨道的Q点时,再次瞬时点火后航天器进入火星轨道。已知火星绕太阳公转的轨道半径是地球绕太阳公转轨道半径的k倍,下列说法正确的是()A.航天器在霍曼轨道上经过Q点时,点火减速可进入火星轨道B.航天器在地球轨道上的加速度大于在火星轨道上的加速度C.航天器在地球轨道上运行的线速度小于在火星轨道上运行的线速度D.若航天器在霍曼轨道上运行一周,其时间为年BD温馨提示注意区分定轨绕行规律和变轨瞬间各物理量的变化规律。专项模块?素养培优天体运动中的追及相遇问题【主题概述】天体运动中的多星模型主要包括“双星”模型和“三星”模型。首先根据=mrω2判断出谁的角速度大,然后根据两星转动的角度关系求解。当两星追上或相距最近时满足两星运动的角度差等于2π的整数倍,即ωAt-ωBt=n·2π(n=1,2,3…),相距最远时两星运行的角度差等于π的奇数倍,即ωAt-ωBt=(2n+1)π(n=0,1,2…)。【考向预测】天体运动中的追及相遇问题在高考中属于中频考点,总体难度较大,对考生要求较高,考查考生的分析能力。【典例分析】[典例](多选)如图所示,在万有引力作用下,a、b两卫星在同一平面内绕某一行星c沿逆时针方向做匀速圆周运动,已知轨道半径之比为ra∶rb=1∶4,则下列说法正确的有()A.a、b运动的周期之比为Ta∶Tb=1∶8B.a、b运动的周期之比为Ta∶Tb=1∶4C.从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线12次D.从图示位置开始,在b转动一周的过程中,a、b、c共线14次AD【情境突破】【类题演练】1.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,称为“行星冲日”。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如表:行星名称地球火星木星土星天王星海王星轨道半径R/AU1.01.55.29.51930则相邻两次“冲日”时间间隔约为()A.火星365天 B.火星800天C.天王星365天 D.天王星800天B2.(2023河南郑州二模)太空电梯的原理与生活中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站,并用某种足够长也足够结实的“索道”将其与地面相连。如图所示,假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与静止卫星轨道上的空间站a,整个太空电梯相对地面静止。卫星b与空间站a的运行方向相同,某时刻二者距离最近,已知地球半径为R,自转周期为T,下列说法正确的是()A.太空电梯各点均处于完全失重状态B.太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比C.太空电梯靠近地球一端的角速度大于卫星b的角速度D.若经过时间t之后,a、b第一次相距最远,则卫星b的周期为2tC速度越小,由于太空电梯上(除a处)各质点的角速度与静止卫星的角速度相同,即“太空电梯”各质点的角速度小于与其处于同一轨道半径上卫星的角速度,则“太空电梯”上各质点做圆周运动所需的向心加速度小于该轨道卫星的向心加速度,卫星的向心力全部由万有引力提供,但是太空电梯上各质点的向心力小于其万有引力,所以处于失重状态,但不是处于完全失重状态,故A错误。由于太空电梯上各点的角速度等于地球自转的角速度,可知太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成正比,故B错误。卫星轨道半径越大,角速度越小,由于太空电梯上各质点的角速度与静止卫星的角速度相同,所以太空电梯靠近地球一端的角速度大于卫星b的角速度,故C正确。思维点拨若经过时间t之后,a、b第一次相距最远,则有ωat-ωbt=π,由此得到b的周期。本课结束4.(2023辽宁卷)在地球上观察,月球和太阳的角直径(直径对应的张角)近似相等,如图所示。若月球绕地球运动的周期为T1,地球绕太阳运动的周期为T2,地球半径是月球半径的k倍,则地球与太阳的平均密度之比约为()D5.(2022浙江卷)“天问一号”从地球发射后,在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点,再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道,则天问一号()A.发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间B.从P点转移到Q点的时间小于6个月C.在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小D.在地火转移轨道运动时的速