高中物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)知識(shí)梳理+練習(xí)：宇宙航行

第七章萬有引力與宇宙航行

7.4宇宙航行

：知識(shí)精講歸納

-：宇宙速度

數(shù)值意義

第一宇衛(wèi)星在地球表面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

7.9km/s

宙速度速度

第二宇

11.2km/s使衛(wèi)星掙脫地球引力束縛的最小地面發(fā)射速度

宙速度

第三宇

16.7km/s使衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小地面發(fā)射速度

宙速度

1.第一宇宙速度的定義

又叫環(huán)繞速度，是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所具有的速度，是人造

地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，0=7.9km/s.

2.第一宇宙速度的計(jì)算

設(shè)地球的質(zhì)量為衛(wèi)星的質(zhì)量為加，衛(wèi)星到地心的距離為廣，衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線

速度為0：

'm_[GMr=7?=6.4X106m

方法一：|萬有引力提供向心力|一G厘—n\一◎一'「M=5.98X1024kg

0=7.9km/s

方法二：|重力提供向心力|fmg=my-0=^/^7—f身'9公9m|17=7,9km/s

二：衛(wèi)星各物理量分析:

項(xiàng)目推導(dǎo)式關(guān)系式結(jié)論

0與廠的Mmv1GM

堂=行[r越大,V越小

關(guān)系

①與r2

C^^=mrco[GM「越大，CD越小

的關(guān)系①下

與

Tr堂M卦T=27C

\I^r越大,T越大

的關(guān)系

a與廠的JWmGM

Gy=ma廠越大,a越小

關(guān)系

由上表可以看出：衛(wèi)星離地面高度越高，其線速度越小，角速度越小，周期越大，向心加

速度越小.可以概括為“高軌低速長(zhǎng)周期”.

三.人造地球衛(wèi)星的軌道

人造衛(wèi)星的軌道可以是橢圓軌道，也可以是圓軌道.

(1)橢圓軌道：地心位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.

(2)圓軌道：衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所需的向心力由萬有引力提供，由于萬有

引力指向地心，所以衛(wèi)星的軌道圓心必然是地心，即衛(wèi)星在以地心為圓心的軌道平面內(nèi)繞地球

做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

地軸

圖6-5-4

總之，地球衛(wèi)星的軌道平面可以與赤道平面成任意角度，但軌道平面一定過地心.當(dāng)軌道

平面與赤道平面重合時(shí)，稱為赤道軌道；當(dāng)軌道平面與赤道平面垂直時(shí)，即通過極點(diǎn)，稱為極

地軌道，如圖6-5-4所示.

2.地球同步衛(wèi)星

(1)定義：相對(duì)于地面靜止的衛(wèi)星，又叫靜止衛(wèi)星.

(2)六個(gè)“一定”.

①同步衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.

②同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，T=24h.

③同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度.

④同步衛(wèi)星的軌道平面均在赤道平面上，即所有的同步衛(wèi)星都在赤道的正上方.

⑤同步衛(wèi)星的高度固定不變.

Mm772

⑥同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度大小一定：設(shè)其運(yùn)行速度為。，由于G/粽=*彳所以。=

陣陣

\jR+hR+h

四：衛(wèi)星變軌問題的處理技巧

1.當(dāng)衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬有引力提供向心力，由尊=/，得。=、怦，

由此可見軌道半徑廠越大，線速度。越小.當(dāng)由于某原因速度。突然改變時(shí)，若速度。突然減

02V2

小，則衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，軌跡為橢圓；若速度。突然增大，則/＜加：，衛(wèi)星將做

離心運(yùn)動(dòng)，軌跡變?yōu)闄E圓，此時(shí)可用開普勒第三定律分析其運(yùn)動(dòng).

2.衛(wèi)星到達(dá)橢圓軌道與圓軌道的切點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星受到的萬有引力相同，所以加速度也相同.

二：考點(diǎn)題型歸納

一：宇宙第一速度

1.(2020?辛集市第一中學(xué)高一月考)假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體.已知地球表面重力加速度在兩

極的大小為g。；在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T;引力常量為G據(jù)此可求得地球的第一宇宙速度為

()

2.(2021?洛陽市第一高級(jí)中學(xué)高一月考)科幻電影《流浪地球》中講述了人類想方設(shè)法讓地球脫離太陽系

的故事.地球流浪途中在接近木星時(shí)被木星吸引，當(dāng)?shù)厍蚩煲矒裟拘堑奈ｋU(xiǎn)時(shí)刻，點(diǎn)燃木星產(chǎn)生強(qiáng)大氣

流推開地球拯救了地球.若逃逸前，地球、木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，且航天器在地球表面的重

力為Gi,在木星表面的重力為G2；地球與木星均可視為球體，其半徑分別為Ri、R2,則下列說法正確的是

()

A.地球逃逸前，發(fā)射的航天器逃出太陽系的最小速度為H.2Am/s

B.木星與地球的第一宇宙速度之比為

C.地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的立方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的平方

D.地球與木星的質(zhì)量之比為

G2H2

3.（2021?四川省峨眉第二中學(xué)校高一月考）2020年5月5日，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)

成功首飛，將新一代載人飛船試驗(yàn)船送入太空，若試驗(yàn)船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T,離地高度為〃,

己知地球半徑為R,萬有引力常量為G,則（）

A.試驗(yàn)船的運(yùn)行速度為即

T

B.地球的第一宇宙速度為也J（R+“）

TVR

2〃(R+/Z)3

C.地球的質(zhì)量為

-GF

D.地球表面的重力加速度為4"'（R+M

RT2

二：同步衛(wèi)星及近地衛(wèi)星

4.（2020?渝中區(qū)?重慶巴蜀中學(xué)高一期末）如圖所示，a為放在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，b、c、d

為在圓軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，軌道平面均在地球赤道面上，其中b是近地衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星.若a、b、c、

d的質(zhì)量相同，地球表面附近的重力加速度為g,則下列說法中正確的是

A.b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大于7.9km/s

B.a、b、c、d的周期大小關(guān)系為Ta<Tb<K<Td

C.a和b的向心加速度都等于重力加速度g

D.在b、c、d中，b的動(dòng)能最大，d的機(jī)械能最大

5.（2020?北京北理工附中）如圖所示，A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體，B、C是在赤道平面內(nèi)的兩顆

人造衛(wèi)星，B位于離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星.下列關(guān)系正確的是

A.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大于衛(wèi)星B的線速度

B.衛(wèi)星B的角速度小于衛(wèi)星C的角速度

C.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期

D.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星C的向心加速度

6.（2019?重慶一中高一月考）利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線

電通訊，目前地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的6.6倍，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，同時(shí)變?yōu)橛伤念w地

球的同步衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為（）

A.lhB.2.5hC.6hD.16h

三：衛(wèi)星變軌問題

7.（2021.科爾沁左翼后旗甘旗卡第二高級(jí)中學(xué)高一期末）如圖所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射

至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火將衛(wèi)星送入橢圓軌道2,然后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相

切于。點(diǎn)，2、3相切于尸點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，下列說法中正確的是（）.

A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)的加速度

D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過尸點(diǎn)時(shí)的加速度

8.（2020?全國(guó)）如圖所示，在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中，衛(wèi)星先進(jìn)入橢圓軌道I,然后在。點(diǎn)通過改變

衛(wèi)星速度，讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道II,貝h

A.衛(wèi)星在尸點(diǎn)的加速度比在Q點(diǎn)的加速度小

B.衛(wèi)星在同步軌道n上的機(jī)械能比在橢圓軌道I上的機(jī)械能大

C.在橢圓軌道I上，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度小于在。點(diǎn)的速度

D.衛(wèi)星在。點(diǎn)通過減速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道n

9.（2020.全國(guó)高一課時(shí)練習(xí)）2018年12月9日2時(shí)28分高分五號(hào)衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)丙

運(yùn)載火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星經(jīng)過多次變軌后，在距地心為R的地球同步軌道上凝望地球。該衛(wèi)星首次搭載了

大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、主要溫室氣體探測(cè)儀、大氣多角度偏振探測(cè)儀等，是實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率對(duì)

地觀測(cè)的標(biāo)志。高分五號(hào)衛(wèi)星由半徑為RA的圓軌道1經(jīng)橢圓軌道2變軌到同步軌道3時(shí)的情況如圖所示，

已知高分五號(hào)衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的周期為Ti,已知地球半徑RO<RA,引力常量為G,則下列說法正確的

B.在軌道3上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星每天可兩次經(jīng)過地表上同一點(diǎn)的正上方

3

C.衛(wèi)星在從A點(diǎn)經(jīng)軌道2運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為

4四IRA）

D.衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速一次即可

四：雙星及多星問題

10.（2018?福建省福州格致中學(xué)高一期末）如圖所示，由A、B組成的雙星系統(tǒng)，繞它們連線上的一點(diǎn)做勻速

V1

圓周運(yùn)動(dòng),其運(yùn)行周期為T,A、B間的距離為L(zhǎng),它們的線速度之比V2=2,則（）

A.AB角速度比為：SB1

MA2

B.AB質(zhì)量比為：MB=1

4"1?

C.A星球質(zhì)量為：MA=GT2

D.兩星球質(zhì)量為：MA+MB=GT2

11.（2020?安徽省懷寧中學(xué)高一期中）宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用互

相繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng).設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的

。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若4。＞。2,貝U（）

I

I

A.星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

B.星球A的線速度一定小于B的線速度

C.雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

D.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

12.（2019?平羅中學(xué)高一期中）宇宙中兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn)，稱

之為雙星系統(tǒng).在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng).設(shè)某雙星系統(tǒng)A、8繞其連線上的。點(diǎn)做勻速

圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示.若貝女）

A……-――

A.星球A的角速度一定大于B的角速度

B.星球A的質(zhì)量一定小于8的質(zhì)量

C.雙星的總質(zhì)量一定,雙星之間的距離越小，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

D.雙星之間的距離一定，雙星的總質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

三：考點(diǎn)過關(guān)精練

1.（2021.湖北高三月考）2020年11月28日20時(shí)58分，嫦娥五號(hào)探測(cè)器經(jīng)過112小時(shí)奔月飛行，在距月

球表面約400km處成功實(shí)施第一次近月制動(dòng)，嫦娥五號(hào)探測(cè)器順利進(jìn)入環(huán)月橢圓軌道，一天后，嫦娥五號(hào)

探測(cè)器又成功實(shí)施第二次近月制動(dòng)，進(jìn)入200km高度的最終環(huán)月圓軌道。已知月球質(zhì)量為7.342x1022kg,

半徑為1738km,引力常量為6.67X10TN-m2/kg2,7^526?1.60以下說法正確的是（）

A.嫦娥五號(hào)探測(cè)器在環(huán)月橢圓軌道的運(yùn)動(dòng)周期小于在最終環(huán)月圓軌道的運(yùn)動(dòng)周期

B.嫦娥五號(hào)探測(cè)器在環(huán)月橢圓軌道的機(jī)械能小于在最終環(huán)月圓軌道的機(jī)械能

C.嫦娥五號(hào)探測(cè)器在最終環(huán)月圓軌道的線速度約為1.6km/s

D.在月球上發(fā)射衛(wèi)星的第一宇宙速度為7.9km/s

2.（2021?重慶高三二模）我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成?？臻g段由若干地

球靜止軌道衛(wèi)星A（GEO）、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星B（IGSO）和中圓地球軌道衛(wèi)星C（MEO）組成，如

題圖所示。三類衛(wèi)星都繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中衛(wèi)星B、C軌道共面，C離地高度為人地球自轉(zhuǎn)周期

為T,地球半徑為R,軌道半徑/'cVrB^A,地球表面重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.C的線速度小于A的線速度B.B的角速度大于C的角速度

C.B離地高度為—尺D,C的周期為2萬+

V4?一gR

3.（2021?巍山彝族回族自治縣第一中學(xué)高二月考）2020年11月24日，我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)用“長(zhǎng)征五號(hào)”

遙五運(yùn)載火箭成功發(fā)射探月工程“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器，并開啟中國(guó)首次地外天體采樣返回之旅。若“嫦娥五號(hào)”

探測(cè)器繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)與月球中心的連線掃過的面積為S,已知月球的質(zhì)量為引

力常量為G,貝產(chǎn)嫦娥五號(hào)”探測(cè)器繞月球運(yùn)動(dòng)的（）

A.軌道半徑為竺1B.線速度大小為陷

GMV2S

GMD周期為鬻

C.角速度為

4s

4.（2021?德州市第一中學(xué)高三月考）北京時(shí)間2020年12月22日12時(shí)37分，由廈門大學(xué)、天儀研究院和

中國(guó)電科38所等單位聯(lián)合策劃研制的“海絲一號(hào)”衛(wèi)星，搭載長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升

空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道。發(fā)射衛(wèi)星過程如下：先將衛(wèi)星送入橢圓轉(zhuǎn)移軌道I,然后再進(jìn)入環(huán)繞圓軌道II,如

圖所示。衛(wèi)星先沿橢圓軌道I運(yùn)行，近地點(diǎn)為Q,遠(yuǎn)地點(diǎn)為P。當(dāng)衛(wèi)星經(jīng)過點(diǎn)尸時(shí)點(diǎn)火加速，使衛(wèi)星由橢

圓軌道I轉(zhuǎn)移到圓軌道H上運(yùn)行，在圓軌道II上衛(wèi)星運(yùn)行周期約為120min。關(guān)于該衛(wèi)星，下列說法中正確

的是（）

A.在軌道II上運(yùn)行的速度大于7.9km/s

B.在軌道H上運(yùn)行的角速度是地球同步衛(wèi)星角速度的12倍

c.軌道n的半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑

D.在軌道I上經(jīng)過尸點(diǎn)的速率等于在軌道II上經(jīng)過P點(diǎn)的速率

5.（2021.蘇州外國(guó)語學(xué)校高一月考）兩顆人造衛(wèi)星繞地球逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星1、衛(wèi)星2分別沿圓軌道、橢

圓軌道運(yùn)動(dòng)，圓的半徑與橢圓的半長(zhǎng)軸相等，兩軌道相交于A、8兩點(diǎn)，某時(shí)刻兩衛(wèi)星與地球在同一直線上,

如圖所示，下列說法中正確的是（）

A.兩衛(wèi)星在圖示位置的速度V2=V1

B.兩衛(wèi)星在A處的加速度大小不相等

C.兩顆衛(wèi)星在A或8點(diǎn)處可能相遇

D.兩衛(wèi)星永遠(yuǎn)不可能相遇

6.（2021?天津和平區(qū)?高三一模）“遂古之初，誰傳道之？上下未形，何由考之？”2021年3月4日國(guó)家航天

局發(fā)布了探測(cè)飛船“天問一號(hào)”在近火軌道拍攝的高清火星影像圖，預(yù)計(jì)2021年5月“天問一號(hào)”將完成落“火”

的壯舉！如圖所示，我們近似認(rèn)為“天問一號(hào)”由遠(yuǎn)火圓周軌道A變軌后進(jìn)入近火圓周軌道B,用r、T、a、

Ek、產(chǎn)分別表示“天問一號(hào)”的軌道半徑、周期、向心加速度、動(dòng)能和所受的萬有引力。則探測(cè)器在A、B

兩個(gè)軌道上（）

A.RB.&=%C.獸=&D,J=%

FB「AaBrBEkBrATR%

7（2021?黑龍江大慶市?鐵人中學(xué)高一月考）下列有關(guān)地球衛(wèi)星說法正確的是（）

A.在低緯度發(fā)射衛(wèi)星可以借助地球的自轉(zhuǎn)，更多地節(jié)省能量

B.北京地區(qū)正上方可以放置一顆定點(diǎn)同步衛(wèi)星

C.衛(wèi)星因受微弱阻力影響，軌道變低，在低軌道上的速度會(huì)小于在高軌道上的速度

D.只要提高衛(wèi)星的速度，衛(wèi)星的周期就可以減小

8.（2021?遼寧大連市?大連八中高一月考）宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到微彼此之間的萬有引力

作用互相繞轉(zhuǎn)，稱為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線

上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若無，貝I（）

AB

O-------------2n—0

A.雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

B.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大

C.星球A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量

D.星球A的線速度一定小于8的線速度

9.（2021.上海高三二模）2021年2月11日，我國(guó)“天問一號(hào)”探測(cè)器抵達(dá)環(huán)火星軌道。由于距離遙遠(yuǎn)，地

球與火星之間的無線電通訊會(huì)有長(zhǎng)時(shí)間的延遲。為了節(jié)省燃料，我們要等火星與地球之間相對(duì)位置合適的

時(shí)候發(fā)射探測(cè)器，受天體運(yùn)行規(guī)律的影響，這樣的發(fā)射機(jī)會(huì)很少。已知地球和火星在同一平面上、沿同一

方向繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約是地球的公轉(zhuǎn)軌道半徑1.5倍，公轉(zhuǎn)周期約是地球公轉(zhuǎn)

周期的1.9倍，太陽發(fā)出的光線到地球的時(shí)間約為8分鐘。根據(jù)上述材料，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，判斷下列說法正

確的是（）

火星

吳陽/

A.地球上發(fā)出的指令最短需要約2分鐘到達(dá)火星

B.地球上發(fā)出的指令最長(zhǎng)需要約12分鐘到達(dá)火星

C.錯(cuò)過最佳發(fā)射窗口期后，下一個(gè)最佳發(fā)射窗口期需要再等約2.1年

D.錯(cuò)過最佳發(fā)射窗口期后，下一個(gè)最佳發(fā)射窗口期需要再等約1年

10.（2021?浙江紹興市?高三二模）“天問一號(hào)”探測(cè)器需要通過霍曼轉(zhuǎn)移軌道從地球發(fā)送到火星，地球軌道和

火星軌道看成圓形軌道，此時(shí)霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一個(gè)近日點(diǎn)M和遠(yuǎn)日點(diǎn)尸都與地球軌道、火星軌道相切的橢

圓軌道（如圖所示）。在近日點(diǎn)短暫點(diǎn)火后“天問一號(hào)”進(jìn)入霍曼轉(zhuǎn)移軌道，接著“天問一號(hào)”沿著這個(gè)軌道直

至抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，然后再次點(diǎn)火進(jìn)入火星軌道。己知萬有引力常量為G,太陽質(zhì)量為相，地球軌道和火星軌

道半徑分別為，和凡地球、火星、“天問■?號(hào)”運(yùn)行方向都為逆時(shí)針方向。下列說法正確的是（）

霍曼

轉(zhuǎn)移

軌道

地球軌道

火星軌道

A.兩次點(diǎn)火方向都與運(yùn)動(dòng)方向相同

兩次點(diǎn)火之間的時(shí)間為晝

B.

2A/2VGm

C.“天問一號(hào)”在地球軌道上的角速度小于在火星軌道上的角速度

D.“天問一號(hào)”在轉(zhuǎn)移軌道上近日點(diǎn)的速度大小等于地球公轉(zhuǎn)速度大小

四：高分突破精練

一、單選題

1.（2021?貴州畢節(jié)市?高三二模）2021年2月11日除夕，中國(guó)“天問一號(hào)”探測(cè)器飛行202天抵近火星時(shí)，

主發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)火“踩剎車”，“大速度增量減速”，從而被火星引力場(chǎng)捕獲，順利進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400千

米、周期約10個(gè)地球日、傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，計(jì)劃于2021年5

月至6月著陸巡視器擇機(jī)實(shí)施軟著陸。如圖，“天問一號(hào)”在尸點(diǎn)被火星捕獲后，假設(shè)進(jìn)入大橢圓環(huán)火軌道

HL一段時(shí)間后，在近火點(diǎn)。點(diǎn)火制動(dòng)變軌至中橢圓環(huán)火軌道H運(yùn)行，再次經(jīng)過近火點(diǎn)。點(diǎn)火制動(dòng)變軌至

近火圓軌道I運(yùn)行。下列說法正確的是（）

A.在地球上發(fā)射"天間一號(hào)"環(huán)火衛(wèi)星速度必須大于16.7km/s

B.“天問一號(hào)”在軌道III運(yùn)行的周期小于軌道II上運(yùn)行的周期

C.“天問一號(hào)”在尸點(diǎn)的機(jī)械能大于在軌道I上Q點(diǎn)的機(jī)械能

D.“天問一號(hào)”分別經(jīng)過軌道ni、II、：［上。點(diǎn)的加速度大小不相等

2.（2021?河南高三二模）火星探測(cè)器“天問一號(hào)”繞火星運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓，火星位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，已

知“天問一號(hào)”在近火星點(diǎn)的速率為VI、加速度的大小為0、到火星中心的距離為八，“天問一號(hào)”在遠(yuǎn)火星點(diǎn)

的速率為也、加速度的大小為及、到火星中心的距離為廠2。則（）

A.ai<?2B.vi<V2

C.<v；D.a2r2<

3.（2021?北京豐臺(tái)區(qū)?高三一模）為了對(duì)大氣二氧化碳進(jìn)行全天時(shí)、高精度監(jiān)測(cè)，我國(guó)研制的全球首顆搭載

主動(dòng)激光雷達(dá)的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，將于2021年7月出廠待發(fā)射。與地球同步軌道衛(wèi)星（圖中衛(wèi)星1）不

同，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星（圖中衛(wèi)星2）是軌道平面與赤道平面夾角接近90。的衛(wèi)星，一天內(nèi)環(huán)繞地球飛14

圈。下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星2的速度大于衛(wèi)星1的速度

B.衛(wèi)星2的周期大于衛(wèi)星1的周期

C.衛(wèi)星2的向心加速度小于衛(wèi)星1的向心加速度

D.衛(wèi)星2所處軌道的重力加速度等于衛(wèi)星1所處軌道的重力加速度

4.（2021.山東濟(jì)南市.高三月考）2021年1月20日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)”乙運(yùn)載火箭，

成功將“天通一號(hào)”03星發(fā)射升空，它將與“天通一號(hào)”01星、02星組網(wǎng)運(yùn)行。若03星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的

軌道半徑為02星的〃倍，02星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為01星的工，已知01星的運(yùn)行周期為T,則03

m

星的運(yùn)行周期為（）

3333/nIn2

A.4B.“L4TC..一TD.3一T

n-mTn-mT7m\1m

5.（2020?江西高三期末）2020年H月發(fā)射的“嫦娥五號(hào)”已執(zhí)行月球采樣返回任務(wù)。嫦娥五號(hào)任務(wù)在多方面

創(chuàng)造了“中國(guó)首次”和世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了探月工程“繞落、回”三步走戰(zhàn)略規(guī)劃的圓滿收官，在航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)征

程中具有重要里程碑意義。如圖所示，“嫦娥五號(hào)”登陸月球前在圓形軌道I上運(yùn)動(dòng)到達(dá)軌道的A點(diǎn)時(shí)點(diǎn)火變

軌進(jìn)入橢圓軌道H,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)2時(shí)，再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道III繞月做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的

是（）

A.飛船在軌道I的運(yùn)行速率大于軌道III上的運(yùn)行速率

B.飛船在軌道I上運(yùn)行的周期大于軌道III上運(yùn)行的周期

C.飛船在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度小于在軌道n上經(jīng)過A點(diǎn)的加速度

D.飛船在軌道I上經(jīng)過A點(diǎn)的運(yùn)行速率小于飛船在軌道II上經(jīng)過A點(diǎn)的運(yùn)行速率

6.（2021?北京西城區(qū)?高三一模）地球剛誕生時(shí)自轉(zhuǎn)周期約是8小時(shí)，因?yàn)槭艿皆虑虺毕挠绊?，自轉(zhuǎn)在持

續(xù)減速，現(xiàn)在地球自轉(zhuǎn)周期是24小時(shí)。與此同時(shí)，在數(shù)年、數(shù)十年的時(shí)間內(nèi)，由于地球板塊的運(yùn)動(dòng)、地殼

的收縮、海洋、大氣等一些復(fù)雜因素以及人類活動(dòng)的影響，地球的自轉(zhuǎn)周期會(huì)發(fā)生毫秒級(jí)別的微小波動(dòng)。

科學(xué)研究指出，若不考慮月球的影響，在地球的總質(zhì)量不變的情況下，地球上的所有物質(zhì)滿足機(jī)1?！?/2。4

+....+rncor?=常量，其中如、儂、加i表示地球各部分的質(zhì)量，八、「2、乃為地球各部分到地軸的

距離，。為地球自轉(zhuǎn)的角速度，如圖所示。根據(jù)以上信息，結(jié)合所學(xué)，判斷下列說法正確的是（）

A.月球潮汐的影響使地球自轉(zhuǎn)的角速度變大

B.若地球自轉(zhuǎn)變慢，地球赤道處的重力加速度會(huì)變小

C.若僅考慮A處的冰川融化，質(zhì)心下降，會(huì)使地球自轉(zhuǎn)周期變小

D.若僅考慮B處板塊向赤道漂移，會(huì)使地球自轉(zhuǎn)周期變小

7.（2021?江西南昌市?南昌十中高三月考）為了測(cè)量某行星的質(zhì)量和半徑，宇航員記錄了登陸艙在該行星表

面做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,登陸艙在行星表面著陸后，用彈簧稱稱量一個(gè)質(zhì)量為m的祛碼讀數(shù)為N。己知引

力常量為G。則下列計(jì)算中正確的是（）

A.該行星的質(zhì)量為"=2&B.該行星的密度為夕

34/rGRFi

c.在該行星的第一宇宙速度為D.該行星的半徑為R=

Vg0F247T-m

8.（2021.全國(guó)高三其他模擬）2020年7月23日我國(guó)“天問一號(hào)”火星探測(cè)器發(fā)射成功，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)火星的

研究進(jìn)入新階段。已知火星半徑約為地球半徑的一半，火星上的大氣比地球上的稀薄，若忽略星球本身自

轉(zhuǎn)產(chǎn)生的影響，根據(jù)以上信息進(jìn)行推測(cè)，下列說法正確的是（）

A.“天問一號(hào)”在地球上的發(fā)射速度應(yīng)大于16.7km/s

B.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

C.火星質(zhì)量比地球質(zhì)量的一還小

4

D.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

9.（2021?江蘇南京市?高三二模）2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，我國(guó)成為世界

上少數(shù)具有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。如圖所示，兩顆導(dǎo)航衛(wèi)星48繞地球在同一平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),

下列說法正確的是（）

A.衛(wèi)星A的線速度大于衛(wèi)星B的線速度B.衛(wèi)星A的角速度大于衛(wèi)星B的角速度

C.衛(wèi)星A的向心加速度小于衛(wèi)星B的向心加速度D.兩衛(wèi)星與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等

10.（2021.江蘇省阜寧中學(xué)高一月考）如圖所示，牛頓在思考萬有引力定律時(shí)就曾設(shè)想，把物體從高山上。

點(diǎn)以不同的速度v水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)也就一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不

再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星，則下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.以37.9km/s的速度拋出的物體可能落在A點(diǎn)

B.以7.9km/s<v<11.2km/s的速度拋出的物體可能沿C軌道運(yùn)動(dòng)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率必小于7.9km/s

C.以7.9km/s<v<l1.2km/s的速度拋出的物體可能沿C軌道運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)行速度不會(huì)超過7.9km/s

D.以11.2km/s<v<16.7km/s的速度拋出的物體將脫離地球

11.（2021.江蘇省阜寧中學(xué)高一月考）兩個(gè)星球A、B繞其連線上的。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，A的

軌道半徑大于B的軌道半徑，兩個(gè)星球的總質(zhì)量為兩個(gè)星球間的距離為L(zhǎng)其運(yùn)動(dòng)周期為T,則下列說

法中錯(cuò)誤的是（）

A.星球A的質(zhì)量一定小于星球B的質(zhì)量

B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度

C.兩個(gè)星球間的距離L一定，M越大，T越大

D.兩個(gè)星球的總質(zhì)量M一定，L越大，T越大

12.（2021.江西高三一模）2020年我國(guó)“北斗”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)?，F(xiàn)“北斗”系統(tǒng)中有一顆地球

同步衛(wèi)星A,離地面的高度為5.6R,某時(shí)刻與離地面高度為2.3R的地球空間站B相隔最近。已知地球半

徑為R,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,衛(wèi)星A和空間站B的運(yùn)行軌道在同一平面內(nèi)且運(yùn)行方向相同。則下列說法

正確的是（）

A.衛(wèi)星A和空間站B所在處的加速度大小之比%：4=1"

B.衛(wèi)星A和空間站B運(yùn)行的線速度大小之比vA:vB=y/2:l

C.再經(jīng)過24小時(shí)，衛(wèi)星A和空間站B又相隔最近

D.沿與衛(wèi)星A運(yùn)動(dòng)相反方向噴氣，可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星A與空間站B對(duì)接

二、多選題

13.（2021?遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)東戴河分校高一月考）有一極地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期

為?，其中"為地球的自轉(zhuǎn)周期。已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R。下列說法正確的是

（）

A.該衛(wèi)星一晝夜經(jīng)過赤道上空4次

B.該衛(wèi)星一晝夜經(jīng)過赤道上空8次

C.該衛(wèi)星離地面的高度”史至—R

4V

D.如果已知地球的質(zhì)量和引力常量G,就能求出該衛(wèi)星的質(zhì)量

14.（2020?安徽安慶市?桐城市第八中學(xué)高二開學(xué)考試）赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體A、赤道上空的近地衛(wèi)星B、

地球同步衛(wèi)星C,它們的運(yùn)動(dòng)都可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，比較三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，以下判斷正確的是（）

A.三者的周期關(guān)系為

B.三者向心加速度大小關(guān)系為%>aB>ac

C.三者角速度大小關(guān)系為%=<4

D.三者線速度大小關(guān)系為VA=%<VB

15.（2021?遼寧大連市?大連八中高一月考）如圖所示，“嫦娥三號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道飛向月球，在距

離月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球俘獲，進(jìn)入橢圓軌道I繞月飛行。然后衛(wèi)星在P

點(diǎn)又經(jīng)過兩次“剎車制動(dòng)”，最終在距月球表面200km的圓形軌道III上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。只考慮衛(wèi)星

在各個(gè)軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，下列說法正確的是（）

地月轉(zhuǎn)移軌道P

A.衛(wèi)星經(jīng)過II軌道遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)的速度小于繞III軌道的運(yùn)行速度

B.不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，衛(wèi)星在三個(gè)軌道上的機(jī)械能Em〉Eu＞耳

C.衛(wèi)星在不同軌道運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)時(shí)的加速度都相等

D.衛(wèi)星在不同軌道的半長(zhǎng)軸（或半徑）的二次方與周期的三次方的比值都相等，大小與月球質(zhì)量成正比

16.（2021?黑龍江大慶市?鐵人中學(xué)高一月考）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓形軌道1,然后

經(jīng)點(diǎn)火使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于A點(diǎn)，軌道2、3

相切于B點(diǎn)，如圖所示，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（）

A.衛(wèi)星在橢圓軌道2上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大于7.9km/s

B.衛(wèi)星在橢圓軌道2上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道1上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度

C.衛(wèi)星在軌道1上的運(yùn)行速率大于軌道3上的速率

D.衛(wèi)星在軌道1上的角速度小于在軌道3上的角速度

17.（2020?山東高三期中）2019年11月5日01時(shí)43分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，

成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢。傾斜地球

同步軌道衛(wèi)星是運(yùn)轉(zhuǎn)軌道面與地球赤道面有夾角的軌道衛(wèi)星，運(yùn)行周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，傾斜地球同

步軌道衛(wèi)星正常運(yùn)行時(shí)，下列說法正確的是（）

B.如果有人站在地球赤道處地面上，此人的向心加速比此衛(wèi)星的向心加速度小

C.此衛(wèi)星的發(fā)射速度小于第一宇宙速度

D.此衛(wèi)星軌道正下方某處的人用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，可能會(huì)一天看到兩次此衛(wèi)星

18.（2021.沙坪壩區(qū).重慶一中高一月考）美國(guó)國(guó)家航空航天局宣布首次在太陽系外發(fā)現(xiàn)“類地行星

Keplerl86fo若宇航員乘坐宇宙飛船到達(dá)該行星表面進(jìn)行科學(xué)考察，在該星球表面做了一個(gè)自由下落實(shí)驗(yàn)，

測(cè)得物體從靜止自由下落場(chǎng)高度的時(shí)間為3已知該星球半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G,貝晨）

A.“類地”行星表面重力加速度為三

2〃

B.“類地”行星質(zhì)量為"?

Gt-

hR

C.“類地”行星的第一宇宙速度為

D.“類地”行星的同步衛(wèi)星離該星球表面的高度為型-R

V2兀，2

19.（2021?麻城市第二中學(xué)高一月考）三顆人造地球衛(wèi)星A、B、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已

知mA=mB<mc,則對(duì)于三顆衛(wèi)星，正確的是（）

A,運(yùn)行線速度關(guān)系為

B.運(yùn)行周期關(guān)系為〃<TB=TC

C.向心力大小關(guān)系為0=PB<FC

/?2R2R2

D.半徑與周期關(guān)系為昔=涓=告

T\甯T；

20.（2021.沙坪壩區(qū)?重慶一中高一月考）如圖所示，A為地球表面赤道上的物體，2為一軌道在赤道平面內(nèi)

的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，C為在赤道上空的地球同步衛(wèi)星，地球同步衛(wèi)星C和實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星8的軌道半徑之比為3：1,兩

衛(wèi)星的環(huán)繞方向相同，那么關(guān)于A、8、C的說法正確的是（）

A.8衛(wèi)星中的宇航員一天內(nèi)至少可看到5次日出

B.B、C兩顆衛(wèi)星所受地球萬有引力之比為9：1

C.同一物體在2衛(wèi)星中對(duì)支持物的壓力比在C衛(wèi)星中小

D.8衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)角速度大于地面上隨地球自轉(zhuǎn)物體A的角速度

三、解答題

21.（2021.遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)東戴河分校高一月考）已知某星球的半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,它的同步衛(wèi)星

到星球表面的高度為4尺。已知萬有引力常量為G。

（1）求該星球的密度。

（2）求該星球的第一宇宙速度。

（3）求該星球北極重力加速度gi與赤道重力加速g2的差值。

22.（2021.西安市長(zhǎng)安區(qū)第二中學(xué)高一月考）木星的衛(wèi)星之一叫“艾奧”，它上面的珈火山噴出的巖塊初速度

為18m/s時(shí)，上升高度可達(dá)90m。已知“艾奧”的半徑為R=1800km。忽略“艾奧”的自轉(zhuǎn)及巖塊運(yùn)動(dòng)過程中受

到稀薄氣體的阻力，引力常量G=6.67xlO-iiNm2/kg2,求：

⑴“艾奧”的質(zhì)量；

（2）“艾奧”的第一宇宙速度。

23.（2021?江蘇省阜寧中學(xué)高一月考）“玉兔號(hào)”月球車與月球表面的第一次接觸實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人“奔月”的偉大

夢(mèng)想。“玉兔號(hào)”月球車在月球表面做了一個(gè)自由下落試驗(yàn)，測(cè)得物體從靜止自由下落〃高度的時(shí)間為f,已

知月球半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G。求：

(1)月球表面重力加速度；

(2)月球的質(zhì)量；

(3)月球的第一宇宙速度。

24.(2021?魚臺(tái)縣第一中學(xué)高一月考)人造地球衛(wèi)星尸繞地球球心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知尸衛(wèi)星的質(zhì)量為如

距地球球心的距離為r,地球的質(zhì)量為引力常量為G,求：

(1)衛(wèi)星P的運(yùn)行周期。

(2)現(xiàn)有另一地球衛(wèi)星。。繞地球運(yùn)行的周期是衛(wèi)星尸繞地球運(yùn)行周期的8倍，且尸、。的運(yùn)行軌跡位

于同一平面內(nèi)，如圖所示，求衛(wèi)星P、。在繞地球運(yùn)行過程中，兩衛(wèi)星間相距最遠(yuǎn)時(shí)的距離。

ZZ、、

'?"一―、、、、

UOH

\、、、地球」:

參考答案

考點(diǎn)題型歸納

1.C

【詳解】

Mm

在地球兩極重力等于萬有引力，則G=mg0；在赤道處，重力等于萬有引力與向心力的差值，則

G舞-皿年汴=阿；繞地表飛行的衛(wèi)星：G舞=加，.聯(lián)立解得：v=Ajgo（g「g）.故C

項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤.

2.D

【詳解】

A.在地球的表面發(fā)射飛出太陽系的最小發(fā)射速度，叫做第三宇宙速度V3=16.7km/s,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)重力提供向心力得5=7徨去，解得：地球上的第一宇宙速度匕同理得：木星上的第一

KVm

宇宙速度為：％=、生匕，故木星與地球的第一宇宙速度之比匕=禁，故B錯(cuò)誤;

1

VmvlNGR

33\3「7丫

Q]

C.根據(jù)開普勒第三定律得:4=3,故幺，即地球與木星繞太陽公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于

7

它們軌道半長(zhǎng)軸之比的三次方，故c錯(cuò)誤;

Mu,m（Zp2GR2

D.根據(jù)重力與萬有引力相等，G]=G-^,解得：〃=與工，同理可得木星質(zhì)量：MIVk,

R；地Gm木Gm

G閥

故亡=碌，故口正確;

3.B

【詳解】

A.試驗(yàn)船的運(yùn)行速度為2萬（2+”）,故A錯(cuò)誤;

T

B.近地軌道衛(wèi)星的速度等于第一宇宙速度，根據(jù)萬有引力提供向心力有

-Mmv2

G—丁=m—

R2R

根據(jù)試驗(yàn)船受到的萬有引力提供向心力有

G表7"船

聯(lián)立兩式解得第一宇宙速度

,=二（R+娛

R

故B正確;

C.根據(jù)試驗(yàn)船受到的萬有引力提供向心力有

G------=m$(—)(R+h)

(7?+/i)2T

解得

年儼+嫌

M=

GT2

故C錯(cuò)誤;

D.地球重力加速度等于近地軌道衛(wèi)星向心加速度,根據(jù)萬有引力提供向心力有

MmV2

充=m—=m2

GR

根據(jù)試驗(yàn)船受到的萬有引力提供向心力有

Mm^2JI,

G-----—叫n(—)(9R+h)

(7?+/i)2T

聯(lián)立兩式解得重力加速度

4/(氏+4

g=

R2T2

故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.D

【解析】

7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度，所以b衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度小于

,3

7.9km/s,故A錯(cuò)誤.對(duì)于b、c、d三顆衛(wèi)星，由開普勒第三定律：臺(tái)=左，知4(北＜北，地球同步衛(wèi)

星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則有因此有￡＜(=北＜，，故B錯(cuò)誤.b衛(wèi)星由重力提供向心

力，其向心加速度等于重力加速度g.而a由重力和支持力的合力提供向心力，則a的向心加速度小于重力

加速度g,故C錯(cuò)誤.對(duì)于b、c、d三顆衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，有：G^=m—,

廠r

得丫=絲，衛(wèi)星的動(dòng)能為/=!根丫2=9幽，所以b的動(dòng)能最大.若要將衛(wèi)星的軌道半徑增大，衛(wèi)

Vr22r

星必須加速，機(jī)械能增大，所以d的機(jī)械能最大，故D正確.故選D.

【點(diǎn)睛】7.9km/s是第一宇宙速度，是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度.地球同步衛(wèi)星的周期、

角速度與地球自轉(zhuǎn)周期、角速度相等，根據(jù)開普勒第三定律分析周期關(guān)系.衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)萬有引力提供

向心力，應(yīng)用萬有引力公式與牛頓第二定律求出向心加速度和線速度的表達(dá)式，然后分析答題.

5.D

【詳解】

A.根據(jù)

八Mmv~

Cr——=m—

rr

知