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（普通高中）.doc

课时跟踪检测（十六）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380km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380km的圆轨道上飞行时，由Geq\f(Mm,r2)＝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＝eq\f(2π,ω)可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C项正确；由Geq\f(Mm,R2)＝mg，Geq\f(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T0。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eq\f(T0,4)

B．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eq\f(T0,4)，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．(2018·皖南八校联考)一颗在赤道上空做匀速圆周运动的人造卫星，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.eq\f(2,3)πR B.eq\f(1,2)πR

C.eq\f(1,3)πR D.eq\f(1,4)πR

解析：选A根据卫星在其轨道上满足Geq\f(Mm,r2)＝mg′，且在地球表面Geq\f(Mm,R2)＝mg，又因为g′＝eq\f(1,4)g，解得r＝2R；则某一时刻该卫星观测到地面赤道的弧度数为eq\f(2π,3)，则观测到地面赤道最大弧长为eq\f(2,3)πR，A正确。

★4．[多选](2018·重庆一诊)如图所示，a、b两个飞船在同一平面内，在不同轨道绕某行星顺时针做匀速圆周运动。若已知引力常量为G，a、b两飞船距该行星表面高度分别为h1、h2(h1＜h2)，运行周期分别为T1、T2，则以下说法正确的是()

A．飞船a运行速度小于飞船b运行速度

B．飞船a加速可能追上飞船b

C．利用以上数据可计算出该行星的半径

D．利用以上数据可计算出该行星的自转周期

解析：选BC根据万有引力提供向心力Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，轨道半径越大，线速度越小，a的线速度大于b的线速度，故A错误。a加速可做离心运动，可能会与b发生对接，故B正确。根据万有引力提供向心力：Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r，a和b离地高度分别为h1、h2，运行周期分别为T1、T2，联立两方程，可求出行星的质量和半径，故C正确。利用卫星的运动规律只能得到行星的质量、体积和密度，但无法分析出行星的自转规律，故D错误。

★5．[多选]目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是()

A．卫星的动能逐渐减小

B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小

C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小

解析：选BD由于空气阻力做负功，卫星轨道半径变小，由eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)可知，卫星线速度增大，地球引力做正功，引力势能一定减小，故动能增大，机械能减小，选项A、C错误，B正确；根据动能定理，卫星动能增大，卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功，而地球引力做的正功