高考物理总复习课件时天体运动和人造卫星

课时跟踪检测（十五） 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380 km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380 km的圆轨道上飞行时，由GMmr2＝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”在圆轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度，B项正确；由T＝2πω可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C项正确；由GMmR2＝mg，GMm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)我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，于2018年4月2日8时15分坠入大气层后烧毁。如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)，则天宫一号( )

A．在P点减速进入轨道Ⅱ

B．在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期

C．在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上的加速度

D．在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

解析：选ABD 天宫一号在P点减速，提供的向心力大于需要的向心力，天宫一号做向心运动进入轨道Ⅱ，故A正确；根据开普勒行星运动第三定律：R13T12＝R23T22，可知轨道Ⅰ半径大于轨道Ⅱ的半长轴，所以在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B正确；根据万有引力提供向心力：GMmr2＝ma，解得：a＝GMr2，可知在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上的加速度，其在P点时加速度大小相等，故C错误；由于在P点需减速进入轨道Ⅱ，故天宫一号在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能，故D正确。

课时检测(二十六) 天体运动与人造卫星 (重点突破课)

1.(2019·天津模拟)北斗卫星导航系统(BDS)是我国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则( )

A．a的角速度小于c的角速度

B．a的加速度大于b的加速度

C．a的运行速度大于第一宇宙速度

D．b的周期大于24 h

解析：选A 由万有引力提供做圆周运动的向心力得GMmr2＝mω2r＝m4π2T2r＝mv2r＝ma，解得v＝ GMr，ω＝ GMr3，T＝ 4π2r3GM，a＝GMr2，由题图可知，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此a的角速度小于c的角速度，选项A正确；a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此a的加速度等于b的加速度，选项B错误；a的轨道半径大于地球半径，因此a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；a的轨道半径与b的轨道半径相等，故b的周期等于a的周期，为24 h，选项D错误。

2.(2019·南昌模拟)如图所示，宇宙飞船A在低轨道上飞行，为了给更高轨道的宇宙空间站B输送物资，需要与B对接，它可以采用喷气的方法改变速度，从而达到改变轨道的目的，则以下做法可行的是( )

A．A应沿运行速度方向喷气，与B对接后周期比低轨道时的小

B．A应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期比低轨道时的大

C．A应沿运行速度方向喷气，与B对接后周期比低轨道时的大

D．A应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期比低轨道时的小

解析：选B 由题意可知，A要实施变轨到更高的轨道与B对接，则应做逐渐远离圆心的运动，则万有引力必须小于A所需的向心力，所以应给A加速，增加其所需的向心力，故应沿运行速度的反方向喷气，使得在短时间内A的速度增加，与B对接后轨道半径变大，根据开普勒第三定律R3T2＝k得，周期变大，故选项B正确。

课时跟踪检测（十五） 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380 km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380 km的圆轨道上飞行时，由GMmr2＝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”在圆轨道上运行的线速度小于第一宇宙速度，B项正确；由T＝2πω可知，“天舟一号”的周期小于地球自转周期，C项正确；由GMmR2＝mg，GMm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)我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，于2018年4月2日8时15分坠入大气层后烧毁。如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)，则天宫一号( )

A．在P点减速进入轨道Ⅱ

B．在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期

C．在轨道Ⅰ上的加速度大于在轨道Ⅱ上的加速度

D．在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

解析：选ABD 天宫一号在P点减速，提供的向心力大于需要的向心力，天宫一号做向心运动进入轨道Ⅱ，故A正确；根据开普勒行星运动第三定律：R13T12＝R23T22，可知轨道Ⅰ半径大于轨道Ⅱ的半长轴，所以在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B正确；根据万有引力提供向心力：GMmr2＝ma，解得：a＝GMr2，可知在轨道Ⅰ上的加速度小于在轨道Ⅱ上的加速度，其在P点时加速度大小相等，故C错误；由于在P点需减速进入轨道Ⅱ，故天宫一号在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能，故D正确。

1 (三) 运动的图象 追及和相遇问题

A组·基础巩固题

1.两物体A、B由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的位移－时间(x－t)图象如图所示。下列说法正确的是(

)

A．两物体A、B在t＝2.5t0时刻相距最远

B．两物体A、B在减速运动过程中加速度相同

C．两物体A、B在t＝2.5t0时刻速度相同

D．两物体A、B在t＝t0时刻相距最远

解析 两物体A、B在t＝2.5t0时刻处于同一位置，相距最近，两物体A、B在t＝t0时刻相距最远，选项A错误，D正确。两物体A、B都是先沿x轴正方向做匀速运动，后沿x轴负方向做匀速运动，根据位移图象斜率表示速度可知，在沿x轴负方向做匀速运动过程中速度相同，选项B错误。两物体A、B在t＝2.5t0时刻速度不相同，处于同一位置，选项C错误。

答案 D

2.(2017·乌鲁木齐诊断)做直线运动的质点其加速度随时间变化的图象如图所示，阴影部分的“面积”大小为A，t0时刻，质点的速度为零。在0～t0时间内，质点发生的位移是(

)

A．－At02 B.At02

C．－At0 D．At0

解析 a－t图象的面积表示0～t0时间内质点的速度变化量，即Δv＝v－v0＝A，即v0＝－A，故质点在0～t0时间内的位移为x＝12v0t0＝－12At0，A项正确，B、C、D项错。

答案 A

3.(2017·洛阳模拟)放在水平面上的物体，在水平力F作用下开始运动，以物体静止时的位置为坐标原点，力F的方向为正方向建立x轴，物体的加速度随位移的变化图象如图所示。下列说法正确的是( ) 2

A．位移为x1时，物体的速度大小为2a0x1

B．位移为x2时，物体的速度达到最大

C．物体的最大速度为2a0x2＋x3

D．0～x2过程中物体做匀加速直线运动，x2～x3过程中物体做匀减速直线运动

解析 在0～x2过程中，物体加速度a0不变，物体做匀加速直线运动，x2～x3过程中，物体加速度逐渐减小，但是加速度仍为正值，物体做加速度逐渐减小的加速运动，位移为x3时，物体的速度达到最大，选项B、D错误。由匀变速直线运动规律，位移为x1时，物体的速度大小为v1＝2a0x1，选项A正确。位移为x2时，物体的速度大小为v2＝2a0x2。位移为x3时，物体的速度达到最大，最大速度一定小于2a0x2＋x3，选项C错误。