天體運(yùn)動(dòng)高考必考題

1、天體運(yùn)動(dòng)高考必題1、如圖2所示，同步衛(wèi)星離地心距離為 r,運(yùn)行速率為vi,加速度為ai,地球赤道上的物 體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為 a2,第一宇宙速度為 V2,地球的半徑為 R,則下列比值正確 的是（）aiA. 一=a2V1C.一V2P.星圖2ai RB.= 2a2 rRrviD.一V22、2009年5月，航天飛機(jī)在完成對(duì)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在A點(diǎn)從圓形軌道I進(jìn)入橢圓軌道n , b為軌道n上的一點(diǎn)，如圖3所示.關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中不正確的有（A.在軌道）上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò) B的速度B.在軌道上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能小于在軌道I上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能C.在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)的

2、周期D.在軌道上經(jīng)過(guò)A的加速度小于在軌道I上經(jīng)過(guò)A的加速度軟道L、/ R”一小”3、如圖4所示，假設(shè)月球半徑為 R,月球表面的重力加速度為 go,飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道I運(yùn)動(dòng)， 到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道n ,到達(dá)軌道的近月點(diǎn) B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道出繞月球做圓周運(yùn)動(dòng).則（）A.飛船在軌道I上的運(yùn)行速度為 ；勺goRB.飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火時(shí)，動(dòng)能增加C.飛船在軌道I上運(yùn)行時(shí)通過(guò)A點(diǎn)的加速度大于在軌道n上運(yùn)行時(shí)通過(guò)A點(diǎn)的加速度D.飛船在軌道出繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為R2式g04、隨著“神七”飛船發(fā)射的圓滿成功，中國(guó)航天事業(yè)下一步的進(jìn)展備受關(guān)注.“神八”發(fā)射前，將首先發(fā)射試驗(yàn)

3、性質(zhì)的小型空間站“天宮一號(hào)”，然后才發(fā)射“神八”飛船，兩個(gè)航天器將在太空實(shí)現(xiàn)空間交會(huì)對(duì)接.空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)包括兩部分相互銜接的空間操作，即空間交會(huì)和空間對(duì)接.所謂交會(huì)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器在軌道上按預(yù)定位置和時(shí)間相 會(huì)，而對(duì)接則為兩個(gè)航天器相會(huì)后在結(jié)構(gòu)上連成一個(gè)整體.關(guān)于“天宮一號(hào)”和“神八”交會(huì)時(shí)的情景，以下判斷正確的是 （）A . “神八”加速可追上在同一軌道的“天宮一號(hào)”B.“神八”減速方可與在同一軌道的“天宮一號(hào)”交會(huì)C. “天宮一號(hào)”和“神八”交會(huì)時(shí)它們具有相同的向心加速度D. “天宮一號(hào)”和“神八”交會(huì)時(shí)它們具有相同的向心力5、1970年4月24日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人

4、造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元.如圖5所示，“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道,其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439 km和2 384 km ,則（圖5A.衛(wèi)星在M點(diǎn)的勢(shì)能大于 N點(diǎn)的勢(shì)能B.衛(wèi)星在M點(diǎn)的角速度大于N點(diǎn)的角速度C.衛(wèi)星在M點(diǎn)的加速度小于N點(diǎn)的加速度D.衛(wèi)星在N點(diǎn)的速度大于 7.9 km/s6、原香港中文大學(xué)校長(zhǎng)、被譽(yù)為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高銀和另外兩名美國(guó)科學(xué)家共同分享了 2009年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).早在1996年中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)就將一顆于1981年12月3日發(fā)現(xiàn)的國(guó)際編號(hào)為“ 3463 ”的小行星命名為“高銀星”.假設(shè)“高銀星”11

5、為均勻的球體，其質(zhì)量為地球質(zhì)量的半徑為地球半徑的一，則“高銀星”表面的重力加kq速度是地球表面的重力加速度的（C ）.qkq_2k.k.q.k. q7、我國(guó)自行研制發(fā)射的“風(fēng)云一號(hào)”“風(fēng)云二號(hào)”氣象衛(wèi)星的飛行軌道是不同的，“風(fēng)云號(hào)”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為Ti = 12 h ; “風(fēng)云二號(hào)”是同步衛(wèi)星，其軌道平面在赤道平面內(nèi)，周期為丁2 = 24 h ;兩顆衛(wèi)星相比（C ）.A. “風(fēng)云一號(hào)”離地面較高B. “風(fēng)云一號(hào)”每個(gè)時(shí)刻可觀察到的地球表面范圍較大C. “風(fēng)云一號(hào)”線速度較大D.若某時(shí)刻“風(fēng)云一號(hào)”和“風(fēng)云二號(hào)”正好同時(shí)在赤道上某個(gè)小島的上空，那么再過(guò)12小時(shí)

6、，它們又將同時(shí)到達(dá)該小島的上空8、2012年11月3日，“神州八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號(hào)”交會(huì)對(duì)接。變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、v1R2,線速度大小分別為 vV2。則一等于（B ）V29、如圖4-4-3所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn).已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同，相對(duì)于地心，下列說(shuō)法中正確的是（D ）.圖 4-4-3A.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的線速度B

7、.物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度C.衛(wèi)星B在P點(diǎn)的加速度與衛(wèi)星 C在該點(diǎn)的加速度一定相同D.衛(wèi)星B在P點(diǎn)的線速度與衛(wèi)星 C在該點(diǎn)的線速度一定相同10、“天宮一號(hào)”被長(zhǎng)征二號(hào)火箭發(fā)射后，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，如圖 1所示，“天宮一號(hào)”在軌道1上運(yùn)行4周后，在Q點(diǎn)開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)短時(shí)間加速，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，“天宮一號(hào)”沿橢圓軌道2運(yùn)行到達(dá)P點(diǎn)，開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)再次加速， 進(jìn)入軌道3繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，“天宮一號(hào)”在圖示軌道1、2、3上正常運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（D ）A.“天宮一號(hào)”在軌道B.“天宮一號(hào)”在軌道C.“天宮一號(hào)”在軌道D.“天宮一號(hào)”在軌道11、一行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng).G,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是v3T

8、A.恒星的質(zhì)量為一-2 ttGC.行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為12、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為圖13上的速率大于在軌道1上的速率3上的角速度大于在軌道1上的角速度1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度等于它在軌道由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)行周期為vT“雙星定位系統(tǒng)”2上經(jīng)過(guò)3上經(jīng)過(guò)T,速度為Q點(diǎn)的加速度P點(diǎn)的加速度v,引力常量為2 uvD .行星運(yùn)動(dòng)的加速度為T4 dv3GT2,具有導(dǎo)航、定位等功能.“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑均為r,某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的 A、B兩位置，如圖3所示.若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g,地球半徑為 R,不

9、計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力.以下判斷正確的是衛(wèi)星I丑星2I'o地球A.兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小相等，均為r2gR2B.兩顆衛(wèi)星所受的向心力大小一定相等7 71r rC.衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間可能為 3RgD .如果要使衛(wèi)星1追上衛(wèi)星2, 一定要使衛(wèi)星1加速13、北京航天飛行控制中心對(duì)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星實(shí)施多次變軌控制并獲得成功.首次變軌是在衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施的，緊隨其后進(jìn)行的3次變軌均在近地點(diǎn)實(shí)施.“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的首次變軌之所以選擇在遠(yuǎn)地點(diǎn)實(shí)施，是為了抬高衛(wèi)星近地點(diǎn)的軌道高度. 同樣的道理,要抬高遠(yuǎn)地點(diǎn)的高度就需要在近地點(diǎn)實(shí)施變軌.圖4為“嫦娥二號(hào)”某次在近地點(diǎn)A由軌道1變

10、軌為軌道2的示意圖，下列說(shuō)法中正確的是圖4A .“嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處應(yīng)點(diǎn)火加速B. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處的速度比在軌道2的A點(diǎn)處的速度大C. “嫦娥二號(hào)”在軌道1的A點(diǎn)處的加速度比在軌道2的A點(diǎn)處的加速度大2的C點(diǎn)處的機(jī)械能大D. “嫦娥二號(hào)”在軌道 1的B點(diǎn)處的機(jī)械能比在軌道 14、2011年9月29日，中國(guó)首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室 “天宮一號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上，B點(diǎn)距離地面高度為h,地球的中心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.“天宮一號(hào)”飛行幾周后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)n圈所用時(shí)間為t,萬(wàn)定圓軌道，如圖5所示.已知“天宮一號(hào)”在預(yù)定

11、圓軌道上飛行有引力常量為 G,地球半徑為 R.則下列說(shuō)法正確的是A . “天宮一號(hào)”在橢圓軌道的B點(diǎn)的向心加速度大于在預(yù)定圓軌道的 B點(diǎn)的向心加速度B. “天宮一號(hào)”從 A點(diǎn)開(kāi)始沿橢圓軌道向 B點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，機(jī)械能增加C. “天宮一號(hào)”從 A點(diǎn)開(kāi)始沿橢圓軌道向 B點(diǎn)運(yùn)行的過(guò)程中，動(dòng)能先減小后增大R+ h 34 Tt2n2D.由題中給出的信息可以計(jì)算出地球的質(zhì)量M=；Gt215、我國(guó)研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星，在距月球表面高度為h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行的周期為 若以R表示月球的半徑，則()A.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為,T24 ti2RB.物體在月球表向自由卜落的加速度為T22

12、ttRC.衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的線速度為T2兀a R+h 3D.月球的宇宙速度為TR16、我國(guó)于2013年發(fā)射“神舟十號(hào)”載人飛船與“天宮-所示，開(kāi)始對(duì)接前，“天宮T”在高軌道，“神舟十號(hào)”周運(yùn)動(dòng)，距離地面的高度分別為hi和h2,地球半徑為分鐘.則以下說(shuō)法正確的是 a圖4一號(hào)”目標(biāo)飛行器對(duì)接.如圖4飛船在低軌道各自繞地球做勻速圓R, “天宮一號(hào)”運(yùn)行周期約為90()4兀源A. “天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的線速度大小之比為h2hiR+h2 2B. “天宮一號(hào)”跟“神舟十號(hào)”的向心加速度大小之比-R+ hi 2C. “天宮一號(hào)”的角速度與地球同步衛(wèi)星的角速度相同D. “天宮一號(hào)”的線速度大于 7.9 km/

13、s斷道-軌道U-*二、圖717、假設(shè)將來(lái)人類登上了火星，考察完畢后，乘坐一艘宇宙飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷了如圖7所示的變軌過(guò)程，則有關(guān)這艘飛船的下列說(shuō)法正確的是（）A .飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能大于飛船在軌道n上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能B.飛船在軌道n上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大于經(jīng)過(guò) Q點(diǎn)時(shí)的速度C.飛船在軌道出上運(yùn)動(dòng)到 P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道n上運(yùn)動(dòng)到p點(diǎn)時(shí)的加速度D.飛船繞火星在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期跟飛船返回地球的過(guò)程中繞地球以與軌道I同樣的軌道半徑運(yùn)動(dòng)的周期相同18、2012年6月18日，我國(guó)“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，如圖示，圓形軌道I為“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道，圓形軌

14、道n為“神舟九號(hào)”的運(yùn)行軌道，在實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接前,“神舟九號(hào)”要進(jìn)行多次變軌，則A. “天宮一號(hào)”在軌道I上的運(yùn)行速率大于“神舟九號(hào)”在軌道n上的運(yùn)行速率B. “神舟九號(hào)”變軌前的動(dòng)能比變軌后的動(dòng)能要大C. “神舟九號(hào)”變軌前后機(jī)械能守恒D. “天宮一號(hào)”在軌道I上的向心加速度大于“神舟九號(hào)”在軌道n上的向心加速度GMm19、質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為 時(shí)，引力勢(shì)能可表示為 Ep = -,其r中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，該衛(wèi)星原來(lái)在半徑為 Ri的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2,此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A. GM

15、m11R2-RiB. GMm11Ri R2GMm 112R2-R1GMm 11D.一2R1R220、物體在萬(wàn)有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能.若取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為 m。的質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)量為 M。的引力源中心的距離為 r。時(shí)，其萬(wàn)有引力勢(shì)能 日GM omo=-（式中G為引力常量）.一顆質(zhì)量為 m的人造地球衛(wèi)星以半徑為 r1的圓形軌道環(huán)ro繞地球勻速飛行，已知地球的質(zhì)量為M ,要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大為2,則衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為（假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變，不計(jì)空氣阻力及其他星體的影響）GMm 1111GMm()112GMm 1A, E=2 ()B

16、. E= GMm() C, E=3 i(-)D. E=(門23211）【背誦知識(shí)點(diǎn)】一、衛(wèi)星變軌問(wèn)題的判斷:(1)衛(wèi)星的速度變大時(shí)，做離心運(yùn)動(dòng)，重新穩(wěn)定時(shí)，軌道半徑變大.(2)衛(wèi)星的速度變小時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)，重新穩(wěn)定時(shí)，軌道半徑變小.(3)圓軌道與橢圓軌道相切時(shí)，切點(diǎn)處外面的軌道上的速度大，向心加速度相同.二、人造天體運(yùn)行參量的分析與計(jì)算方法分析與計(jì)算思路是將人造天體的運(yùn)動(dòng)看做繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它受到的萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律建立動(dòng)力學(xué)方程，G一廠=ma = m = m co2r=m 廠，以及利用人造天體在中心天體表面運(yùn)行時(shí), r2rT2忽略中心天體的自轉(zhuǎn)的黃

17、金代換公式GM =gR2.mim2.萬(wàn)有引力公式：F=G2,其中 G=6.67X10T1 N m 2/kg 2r2(1)重力和萬(wàn)有引力的關(guān)系在赤道上，有 GI- mg = mR w2= mR-r.R2T2在兩極時(shí)，有GR2"=mg(2)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系由由由MmGVMmG- R2MmG -R2v2'GM= mR|v= IR，所以R越大，v越小,GM=m co2R,得3= r3 ,所以R越大，川越小.4兀2%兀2 R3= mR得T=、,所以R越大，T越大.T2GM四、環(huán)繞速度與發(fā)射速度的比較及地球同步衛(wèi)星1 .環(huán)繞速度與發(fā)射速度的比較km/s,通常稱為第

18、一宇宙速度，它是地球周圍所有衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，是在地面上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度.M 不同高度處的人造衛(wèi)星在圓軌道上的運(yùn)行速度v= '/g,其大小隨半徑的增大而減所以將衛(wèi)星發(fā)射到離小.但是，由于在人造地球衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程中火箭要克服地球引力做功,地球越遠(yuǎn)的軌道，在地面上所需的發(fā)射速度就越大.2.地球同步衛(wèi)星特點(diǎn)(1)地球同步衛(wèi)星只能在赤道上空.(2)地球同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)具有相同的角速度和周期.(3)地球同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止.(4)同步衛(wèi)星的高度是一定的.mim2五.萬(wàn)有引力公式：F=G2-,其中G=6.67X10T1 N m 2/kg 2r2(1)重力和萬(wàn)有引力的關(guān)系在赤道上，有在兩極時(shí)，有