2020衡水名師原創(chuàng)物理專題卷：專題五《萬有引力與航天》

2020衡水名師原創(chuàng)物理專題卷專題五萬有引力與航天考點(diǎn)13行星或衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)14衛(wèi)星的發(fā)射橢圓軌道與變軌一、選擇題（本題共17個(gè)小題，每題4分，共68分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1、我國(guó)發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神舟八號(hào)”在對(duì)接前,“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350km,“神舟八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343km,它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則（）“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”速度大B.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”周期長(zhǎng)C.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”角速度大D.“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”加速度大2、甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲的軌道為圓，乙的軌道為橢圓，圓軌道的直徑與橢圓軌道的長(zhǎng)軸相等，如圖所示，P點(diǎn)為兩軌道的一個(gè)交點(diǎn)。以下判斷正確的是（）衛(wèi)星乙在遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星甲的線速度衛(wèi)星乙在近地點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星甲的線速度衛(wèi)星乙的周期大于衛(wèi)星甲的周期衛(wèi)星乙在P點(diǎn)的加速度大于衛(wèi)星甲在P點(diǎn)的加速度3、2018年12月我國(guó)成功發(fā)射嫦娥四號(hào)探測(cè)器.2019年1月嫦娥四號(hào)成功落月，我國(guó)探月工程四期和深空探測(cè)工程全面拉開序幕。假設(shè)探測(cè)器僅在月球引力作用下，在月球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng).可以近似認(rèn)為探測(cè)器的軌道半徑等于月球半徑。已知該探測(cè)器的周期為T.萬有引力常量為G。根據(jù)這些信息可以計(jì)算出下面哪個(gè)物理量（）月球的質(zhì)量B.月球的平均密度C.該探測(cè)器的加速度D.該探測(cè)器的運(yùn)行速率4、有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng),b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng),c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如圖，則有（）

A.a的向心加速度等于重力加速度A.a的向心加速度等于重力加速度gB?線速度關(guān)系v>v>v>vabcdC.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)兀D.c在4個(gè)小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是一35、荷蘭“MarsOne”研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃。假設(shè)登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程。已知引力常量為G,則下列說法正確的是（）執(zhí)道執(zhí)道飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期T>T>TIIIIII飛船在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能飛船在P點(diǎn)從軌道II變軌到軌道I,需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣若軌道I貼近火星表面,已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度,可以推知火星的密度6、雙星系統(tǒng)由兩顆相距較近的恒星組成,每顆恒星的半徑都遠(yuǎn)小于兩顆星球之間的距離,而且雙星系統(tǒng)一般遠(yuǎn)離其他天體。如圖所示,相距為L(zhǎng)的M、N兩恒星繞共同的圓心0做圓周運(yùn)動(dòng)，M、N的質(zhì)量分別為m、m，周期均為T。若另有間距也為L(zhǎng)的雙星P、Q,P、Q的12質(zhì)量分別為2m、m2，則（）A.P、Q運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比為m:m12B.P、Q運(yùn)動(dòng)的角速度之比為m:m21、一、近c(diǎn).p、Q運(yùn)動(dòng)的周期均為-亍TD.P與M的運(yùn)動(dòng)速率相等7、在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a-x關(guān)系如圖中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，貝X）M與N的密度相等Q的質(zhì)量是P的3倍Q下落過程中的最大動(dòng)能是p的4倍Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍8、某行星外圍有一圈厚度為d的發(fā)光帶（發(fā)光的物質(zhì)），簡(jiǎn)化為如圖甲所示模型，R為該行星除發(fā)光帶以外的半徑.現(xiàn)不知發(fā)光帶是該行星的組成部分還是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群,某科學(xué)家做了精確地觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)發(fā)光帶繞行星中心的運(yùn)行速度與到行星中心的距離r的關(guān)系如圖乙所示（圖中所標(biāo)量為已知），貝下列說法正確的是（）

發(fā)光帶是該行星的組成部分該行星的質(zhì)量M二V0Rv2C.行星表面的重力加速度g二我RD.該行星的平均密度為P=3V0RY4兀G(R+d》9、如圖，拉格朗日V位于地球和月球連線上處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日卩建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以'站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以'a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是()亠國(guó)正確'月球A.a>a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是()亠國(guó)正確'月球A.a>a>a231B.a>a>a213C.a>a>a312D.a>a>a32110、2019年1月3日，嫦娥四號(hào)著陸到月球艾特肯盆地，實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸。如圖所示，“嫦娥四號(hào)”經(jīng)地月轉(zhuǎn)移軌道后經(jīng)過“太空剎車”在P點(diǎn)進(jìn)入100公里環(huán)月軌道I作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，再在P點(diǎn)變軌進(jìn)入100X15公里橢圓軌道II,最后在15公里近月點(diǎn)Q制動(dòng)后著月，則()制動(dòng)后著月，則()在環(huán)月軌道I上的周期比在橢圓軌道II上的周期短在環(huán)月軌道I上的機(jī)械能比在橢圓軌道II上的機(jī)械能小在環(huán)月軌道I上P點(diǎn)的速度比在橢圓軌道II上Q點(diǎn)的速度小在環(huán)月軌道I上P點(diǎn)的加速度比在橢圓軌道II上P點(diǎn)的加速度小11、圍繞地球運(yùn)動(dòng)的低軌退役衛(wèi)星，會(huì)受到稀薄大氣阻力的影響，雖然每一圈的運(yùn)動(dòng)情況都非常接近勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但在較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后其軌道半徑明顯變小了。下面對(duì)衛(wèi)星長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后的一些參量變化的說法錯(cuò)誤的是()由于阻力做負(fù)功，可知衛(wèi)星的速度減小了根據(jù)萬有引力提供向心力，可知衛(wèi)星的速度增加了由于阻力做負(fù)功，可知衛(wèi)星的機(jī)械能減小了由于重力做正功，可知衛(wèi)星的重力勢(shì)能減小了12、兩顆互不影響的行星勺Pp，各有一顆衛(wèi)星S1、s2繞其表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度a,橫軸表示某位置到行星中心距離的平方的倒11數(shù)—，A關(guān)系如圖所示，衛(wèi)星s、s的引力加速度大小均為A。貝y(r2r2120□兒ASi的質(zhì)量巧的大P的質(zhì)量比P的大12S的線速度比S的線速度小12S的線速度比S的線速度大1213、如圖所示,衛(wèi)星1環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星2環(huán)繞地球運(yùn)行的軌道為橢圓,兩軌道不在同一平面內(nèi)。已知圓軌道的直徑等于橢圓軌道的長(zhǎng)軸,且地球位于圓軌道的圓心以及橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，已知引力常量為G、地球的質(zhì)量為m,衛(wèi)星1的軌道半徑為R,0N=1.5R,

衛(wèi)星1的周期為T1，環(huán)繞速度大小為v，加速度大小為&，衛(wèi)星2的周期為T2，在N點(diǎn)的速度大小為VN，在M點(diǎn)的加速度大小為aM。則下列說法正確的是（）D.vND.“嫦娥四號(hào)”繞月球運(yùn)行的速度大小為D.vND.“嫦娥四號(hào)”繞月球運(yùn)行的速度大小為V]A.T>TB.v<vC.a<a12NM14、2019年1月3日，我國(guó)成功發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在月球背面著陸，開啟了人類11探測(cè)月球的新篇章。若月球的質(zhì)量是地球的7、半徑是地球的一，“嫦娥四號(hào)”繞月球做kn勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為月球半徑的q倍，地球的第一宇宙速度為人，則下列說法正確的是（）“嫦娥四號(hào)”的發(fā)射速度小于人n月球表面和地球表面的重力加速度大小之比為丁k\k月球的第一宇宙速度為v二1Vn15、1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng).如圖所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為V、V，近地點(diǎn)到地心12D.V<VD.V<V,V>単121丫廠C.v<v,v12116、如圖所示,質(zhì)量為m的飛行器繞地球（質(zhì)量為M）在圓軌道I上運(yùn)行，半徑為r要進(jìn)入半徑為r2的更高的圓軌道II,需先進(jìn)入一個(gè)橢圓轉(zhuǎn)移軌道III,然后再進(jìn)入圓軌道II?已知飛行器在圓軌道II上運(yùn)行速度大小為v2,在A點(diǎn)時(shí)通過變速使飛行器進(jìn)入橢圓軌道III,則下列說法飛仃器在軌道I上的速度v=v212丫ri軌道I處的重力加速度g=—v21r221在橢圓軌道上通過A點(diǎn)飛行器所受萬有引力大于向心力GMm假設(shè)距地球球心r處引力勢(shì)能為E=-，則飛行器從軌道I轉(zhuǎn)移到軌道II,其機(jī)械prGMmGMm能增加了2r2r1217、某國(guó)際研究小組觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng),它們繞二者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì),達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)可知,雙星間的距離在緩慢增大,假設(shè)星體的軌道近似為圓,則在該過程中（）雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷減小雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷增大質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑減小質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大二、計(jì)算題（共3小題，共42分，按題目要求作答，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）18、一組宇航員乘坐太空穿梭機(jī)S去修理位于離地球表面高h(yuǎn)=6.0x105m的圓形軌道上的太空望遠(yuǎn)鏡H.機(jī)組人員使穿梭機(jī)S進(jìn)入與H相同的軌道并關(guān)閉助推火箭，望遠(yuǎn)鏡在穿梭機(jī)前

方數(shù)千米處，如圖所示.已知地球半徑為R二6.4x106m,地球表面重力加速度為g二9.8m/s2，第一宇宙速度為v=7.9km/s.（結(jié)果保留一位小數(shù)）求穿梭機(jī)在軌道上的向心加速度g';計(jì)算穿梭機(jī)在軌道上的速率v';穿梭機(jī)要先進(jìn)入半徑較小的軌道，才有較大的角速度追上望遠(yuǎn)鏡.試判斷穿梭機(jī)要進(jìn)入較低軌道時(shí)應(yīng)增加還是減小其原有速率，并說明理由.19、某課外小組經(jīng)長(zhǎng)期觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)靠近某行星周圍有眾多衛(wèi)星，且相對(duì)均勻地分布于行星周圍，假設(shè)所有衛(wèi)星繞該行星的運(yùn)動(dòng)都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過天文觀測(cè)，測(cè)得離行星最近的一顆衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)半徑為叫,周期為'，已知萬有引力常量為G。求：行星的質(zhì)量若行星的半徑為R,行星的第一宇宙速度大小研究某一個(gè)離行星很遠(yuǎn)的該行星衛(wèi)星時(shí)，可以把該行星的其它衛(wèi)星與行星整體作為中心天體處理?，F(xiàn)通過天文觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)離該行星很遠(yuǎn)處還有一顆衛(wèi)星,其運(yùn)動(dòng)半徑為R2,周期為t2,試估算靠近行星周圍眾多衛(wèi)星的總質(zhì)量。20、中國(guó)自行研制的“神舟號(hào)”飛船的發(fā)射過程簡(jiǎn)化如下：飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,由長(zhǎng)征運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上,A點(diǎn)距地面的高度為h,飛船飛行五圈后進(jìn)行變軌，進(jìn)入預(yù)定圓軌道，如圖所示?設(shè)飛船在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時(shí)間為t,已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,引力常量為G,求：預(yù)定圓軌道預(yù)定圓軌道1?地球的平均密度P;2.飛船經(jīng)過橢圓軌道近地點(diǎn)A時(shí)的加速度大小aA3?橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)B距地面的高度h.2答案以及解析答案及解析：答案：B[GM解析：由線速度公式v二—可知半徑越大線速度越小，天宮一號(hào)線速度較小,A錯(cuò)；由周期公式T二2nGM可知半徑越大周期越大,B對(duì)；由角速度公式”GM可知天宮一號(hào)的角速度較小,C錯(cuò)；由萬有引力提供加速度可知a=,D錯(cuò);故選B答案及解析：答案：A解析：A、B、C、由開普勒第三定律可知：由于圓軌道的直徑與橢圓軌道的長(zhǎng)軸相等，所以二者的周期一定是相等的。所以衛(wèi)星乙在遠(yuǎn)地點(diǎn)的線速度小于衛(wèi)星甲的線速度，衛(wèi)星乙在近地點(diǎn)的線速度大于衛(wèi)星甲的線速度。故A正確，BC錯(cuò)誤；TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"GMmGMD、由萬有引力定律提供向心力可知，ma==，所以：a=，二者在P點(diǎn)到地r2r2球的距離是相等的，所以二者在P點(diǎn)的加速度是相等的，故D錯(cuò)誤。答案及解析：答案：B\o"CurrentDocument"mM4兀2解析：根據(jù)G二mR，由于月球的半徑R未知，則不能求解月球的質(zhì)量M,選項(xiàng)AR2T2MM3兀4n2R錯(cuò)誤；P==，解得P=，則選項(xiàng)B正確；根據(jù)a=可知，不能求解V4兀R3GT2T23該探測(cè)器的加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)v二〒可知，不能求解該探測(cè)器的運(yùn)行速率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.答案及解析：答案：D解析：地球同步衛(wèi)星的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，即知a與c的角速度相同，根據(jù)TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"MmGMa2廠知，a的向心加速度比c的小。由G二ma，得a二，可知，衛(wèi)星的軌道r2r2半徑越大，向心加速度越小，則c的向心加速度小于b的向心加速度，所以a的向心加速度比b的小，而b的向心加速度約為g,故知a的向心加速度小于重力加速度g。故A錯(cuò)誤；\o"CurrentDocument"小Mmv2:GMG=m,a得v=，可知，衛(wèi)星的軌道半徑越大，線加速度越小，則有\(zhòng)o"CurrentDocument"r2rrV>v>v。由v=er有，vVv.故B錯(cuò)誤。由開普勒第三定律磐=k知，衛(wèi)星的軌道bcdacT2半徑越大，周期越大，所以d的運(yùn)動(dòng)周期大于c的周期24h。故C錯(cuò)誤；c是地球同步衛(wèi)星,4h兀周期是24h,則c在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是?2兀=.故D正確；故選D24h3答案及解析：答案：ACD解析：根據(jù)開普勒第三定律可知,飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)行的周期T>T>T，選項(xiàng)A正IIIIII確;飛船在P點(diǎn)從軌道II變軌到軌道I,需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速,則飛船在軌道I上的機(jī)械能小于在軌道II上的機(jī)械能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;若軌道I貼近火星表面,Mm可認(rèn)為軌道半徑等于火星半徑,根據(jù)萬有引力提供向心力，G二mRo2,以及密度公式R2M43o2P二,火星體積V=巧nR3,聯(lián)立解得p二,已知飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的角速度，可V34nG以推知火星的密度，選項(xiàng)D正確。

答案及解析：答案：C解析：雙星系統(tǒng)的兩顆恒星運(yùn)動(dòng)的角速度相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由萬有引力提供向心力,對(duì)mmM、N有Gi2L22m-2m有,G二yL2TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"mmM、N有Gi2L22m-2m有,G二yL2=m-r()2,Gi—2=m-r()2，對(duì)P、Q11TL22T2\o"CurrentDocument"2n2m?2m2n、…r二2m?r()2,G二+2二2m?r()2，其中\(zhòng)o"CurrentDocument"11TL22T2r+r二L,r'+r'二L，聯(lián)立解得T'='斗T，選項(xiàng)C正確；由2mr'二2mr'，可知1212211222nrrrr'2二m2：件，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由以上分析可知廠r'1,結(jié)合V二〒可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案及解析答案：AC解析：A、由a-x圖象可知，加速度沿豎直向下方向?yàn)檎较?，根?jù)牛頓第二定律有：kkmg-kx—ma，變形式為：a—g-x，該圖象的斜率為-一，縱軸截距為重力加速度g。mm根據(jù)圖象的縱軸截距可知，兩星球表面的重力加速度之比為：031；又因?yàn)樵谀承乔虮砻嫔系奈矬w，所受重力和萬有引力相等，即：根據(jù)圖象的縱軸截距可知，兩星球表面的重力加速度之比為：031；又因?yàn)樵谀承乔虮砻嫔系奈矬w，所受重力和萬有引力相等，即：Mm，,G二mg，即該星球的質(zhì)量R2M二響。又因?yàn)椋篗=P晉，聯(lián)立得P=4^。故兩星球的密度之比為:牛二蛍疔?=1：1，故a正確；NNMB、當(dāng)物體在彈簧上運(yùn)動(dòng)過程中，加速度為0的一瞬間，其所受彈力和重力二力平衡,kxmg二kx，即：m二；結(jié)合a-x圖象可知，當(dāng)物體P和物體Q分別處于平衡位置時(shí)，彈gmxg1簧的壓縮量之比為：0故物體P和物體Q的質(zhì)量之比為：P=—P簧的壓縮量之比為：0故物體P和物體Q的質(zhì)量之比為：mxg6QQM故B錯(cuò)誤；

C、物體P和物體Q分別處于各自的平衡位置(a=0)時(shí)，它們的動(dòng)能最大；根據(jù)v2二2ax,結(jié)合a-x圖象面積的物理意義可知：物體P的最大速度滿足v2=2-2-3a-x=3ax，物P2體Q的最大速度滿足：丁2a0X0，則兩物體的最大動(dòng)能之比:1E2moVomv2kQ二彳?亠二4，C正確;E1mv2kPmV2PP2PP物體P和Q振動(dòng)的D、物體P和物體Q分別在彈簧上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由平衡位置(a=0)可知,振幅A分別為xo和2x0，即物體P所在彈簧最大壓縮量為2x物體P和Q振動(dòng)的為4x,則Q下落過程中，彈簧最大壓縮量時(shí)P物體最大壓縮量的2倍，D錯(cuò)誤;0故本題選AC。答案及解析：答案：BC解析：若發(fā)光帶是該行星的組成部分,則其角速度與行星自轉(zhuǎn)角速度相同，應(yīng)有vv與r應(yīng)成正比，與圖不符，因此該發(fā)光帶不是該行星的組成部分，故A錯(cuò)誤，發(fā)光帶是環(huán)繞該行星的衛(wèi)星群,由萬有引力提供向心力,則有:Mm星的衛(wèi)星群,由萬有引力提供向心力,則有:Mmv2G二m得該行星的質(zhì)量為：Mr2rGv2Rv2由題圖知，r=R時(shí)，v二v0，則有：M二肓?故B正確?當(dāng)r=R時(shí)，有mg二y，得行v2M3v2星表面的重力加速度g二我，故C正確?該行星的平均密度為p==0，故D錯(cuò)R4兀R34兀GR23誤，故選B、C.答案及解析：答案：D解析：地球同步衛(wèi)星受月球引力可以忽略不計(jì)，表明地球同步衛(wèi)星距離月球要比空間站距離月球更遠(yuǎn)，則地球同步衛(wèi)星軌道半徑r、空間站軌道半徑r、月球軌道半徑r之間的關(guān)系為312

GMmGMGMr>r>r，由二ma知，a二,a二，所以a>a由題意知空間站與月213r23r22r23232球周期相等，由ma=m球周期相等，由ma=m2(2(2叮Tr，知a=1Tr，a=12T2［，所以a2>ai。因此a>a>a，D正確。321答案及解析：答案：C解析：A、由于軌道II的半長(zhǎng)軸小于軌道I的關(guān)系，根據(jù)開普勒第三定律竺=k知，在環(huán)月T2軌道I上的周期比在橢圓軌道II上的周期長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤。B、環(huán)月軌道I的高度比環(huán)月軌道II上的高度大，軌道越高，機(jī)械能越大，在環(huán)月軌道I上的機(jī)械能比在橢圓軌道II上的機(jī)械能大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)開普勒第二定律知，衛(wèi)星在軌道II經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度小于在軌道II經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度，在環(huán)月軌道I上P點(diǎn)的速度比在橢圓軌道II上Q點(diǎn)的速度小，故C正確。D、根據(jù)牛頓第二定律得6也=ma，得a=GM，知衛(wèi)星經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)加速度一定，在環(huán)月r2r2軌道I上P點(diǎn)的加速度與在橢圓軌道II上P點(diǎn)的加速度相等，故D錯(cuò)誤。故選：C。答案及解析：答案：A解析：軌道半徑減小，萬有引力提供向心力，“高軌低速大周期”可知，衛(wèi)星的線速度、角速度、加速度、動(dòng)能都增加，周期變小，A錯(cuò)。衛(wèi)星動(dòng)能增加，勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。ㄗ枇ψ龉Γ珺CD正確。答案及解析：答案：BDMm解析：由題給信息不能判斷衛(wèi)星S、S質(zhì)量的大小關(guān)系，由牛頓第二定律得G=ma,12r2得a=，可知a-圖象斜率大小表示GM大小，故P的質(zhì)量大于P的質(zhì)量，選項(xiàng)A錯(cuò)r2r212

誤,B正確；由a二—可知，v二麗，由圖得S繞P運(yùn)動(dòng)的軌道半徑比S繞P運(yùn)動(dòng)的軌0Rw01122道半徑大，可知S的線速度比S的線速度大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。12答案及解析答案：CD解析：由開普勒第三定律可得呈=圭,且已知圓軌道的半徑等于橢圓軌道的半長(zhǎng)軸，則12Gm—，如果衛(wèi)星2以TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"mmv2Gm—，如果衛(wèi)星2以T二T，故A錯(cuò)誤;對(duì)衛(wèi)星1由萬有引力定律得G——1=m，得v二等<v，根據(jù)已12R2等<v，根據(jù)已O為圓心環(huán)繞地球做半徑為1.5R的圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)環(huán)繞速度為v'，則v'二\o"CurrentDocument"mmv2知條件知衛(wèi)星2過n點(diǎn)時(shí)的萬有引力大于向心力，即g序>mx磁，解得v<v'粵，所以有v<v,B錯(cuò)誤,D正確;衛(wèi)星在運(yùn)行過程中只受萬有引力作用，則mmm有G一0二ma，加速度a二G，又有0M=0.5R,所以a<a,C正確。r20r2M答案及解析答案：D解析：A.從地球發(fā)射衛(wèi)星最小速度為第一宇宙速度*離地球越遠(yuǎn)，發(fā)射速度越大，故“嫦娥四號(hào)”的發(fā)射速度大于v1，故A錯(cuò)誤B.根據(jù)黃金代換公式，在月球表面上有：，在地球表面上有：，解得：，故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)第一宇宙■，可得:B.根據(jù)黃金代換公式，在月球表面上有：，在地球表面上有：，解得：，故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)第一宇宙■，可得:，解得-?，故C錯(cuò)誤；D.“嫦娥四號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為月球半徑的q倍，即-，根據(jù)

和.=?、;==三?-，聯(lián)立解得和.=?、;==三?-，聯(lián)立解得故D正確。故選D。答案及解析：答案：B解析：“東方紅一號(hào)”從近地點(diǎn)到遠(yuǎn)地點(diǎn)萬有引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，所以I>v2，過近地點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v=、：，由于“東方紅一號(hào)”在橢圓上運(yùn)動(dòng)，所以V]>”，故B正確。答案及解析：答案：C解析：飛行器繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由萬有引力提供.由萬有引力定律得唱=呻得V二卩，則曠飛?廿飛:，選項(xiàng)A正確；飛行器在軌道【處的所受211的重力等于其所受的萬有引力，則mg=mV2，解得g=V2=—v2,選項(xiàng)B正確;飛行器在橢1r1rr22111圓軌道上通過A點(diǎn)后做離心運(yùn)動(dòng)?所以飛行器在橢圓軌道上的A點(diǎn)所受的萬有引力小于向心Mmv2力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤：由萬有引力定律得G=m得,飛行器在軌道I上的動(dòng)能r2rEki=2mvEki=2mvi2=GMm，飛行器在軌道1上的動(dòng)能E2r1k2=2mv2=GMm，飛行器從軌道I轉(zhuǎn)移到2r2軌道II增加的機(jī)械能AE=E+AE=E+E-E-Ek2P2k1P12r2GMmGMmGMm+2r1GMmGMmGMm，選項(xiàng)D正確.2r12r2答案及解析答案：AD

解析:設(shè)質(zhì)量較小的星體質(zhì)量為m,軌道半徑為r,質(zhì)量較大的星體質(zhì)量為m,軌道半徑為r,雙星間的距離為L(zhǎng),轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為Am。根據(jù)萬有引力提供向心力，對(duì)質(zhì)量為叫的星體有，對(duì)質(zhì)量為皿2的星體有(m+Am)(m-，對(duì)質(zhì)量為皿2的星體有G——i2=(m+Am丿?2r11G(m