2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題5.1萬(wàn)有引力與航天精講深剖.doc

2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題5.1萬(wàn)有引力與航天精講深剖1.（xx新課標(biāo) 14）14xx年4月，我國(guó)成功發(fā)射的天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會(huì)對(duì)接，對(duì)接形成的組合體仍沿天宮二號(hào)原來(lái)的軌道（可視為圓軌道）運(yùn)行。與天宮二號(hào)單獨(dú)運(yùn)行相比，組合體運(yùn)行的A周期變大 B速率變大C動(dòng)能變大 D向心加速度變大【答案】C【名師點(diǎn)睛】在萬(wàn)有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式 ，在做題的時(shí)候，首先明確過(guò)程中的向心力，然后弄清楚各個(gè)物理量表示的含義。知道周期、線速度的大小、向心加速度只與軌道半徑有關(guān)，但動(dòng)能還與衛(wèi)星的質(zhì)量有關(guān)。2.（xx新課標(biāo) 19）19.如圖，海王星繞太陽(yáng)沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)，P為近日點(diǎn)，Q為遠(yuǎn)日點(diǎn)，M，N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn)，運(yùn)行的周期為,若只考慮海王星和太陽(yáng)之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)過(guò)M,Q到N的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A.從P到M所用的時(shí)間等于B.從Q到N階段，機(jī)械能逐漸變大C. 從P到Q階段，速率逐漸變小D.從M到N階段，萬(wàn)有引力對(duì)它先做負(fù)功后做正功【答案】CD【解析】從P到M到Q點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)0，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)第二定律可知，P到M運(yùn)動(dòng)的速率大于從【名師點(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對(duì)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的理解；關(guān)鍵是知道離太陽(yáng)越近的位置行星運(yùn)動(dòng)的速率越大；遠(yuǎn)離太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，引力做負(fù)功，動(dòng)能減小，引力勢(shì)能增加，機(jī)械能不變.3(xx全國(guó)卷乙T17)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(wú)線電通訊目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為()A1 hB4 hC8 h D16 h【答案】B【解析】萬(wàn)有引力提供向心力，對(duì)同步衛(wèi)星有：mr，整理得GM當(dāng)r6.6R地時(shí)，T24 h若地球的自轉(zhuǎn)周期變小，軌道半徑最小為2R地三顆同步衛(wèi)星A、B、C如圖所示分布 則有解得4 h，選項(xiàng)B正確。4(xx全國(guó)卷T21)我國(guó)發(fā)射的“嫦娥三號(hào)”登月探測(cè)器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圓軌道上繞月運(yùn)行；然后經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，在離月面4 m高處做一次懸停(可認(rèn)為是相對(duì)于月球靜止)；最后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，探測(cè)器自由下落已知探測(cè)器的質(zhì)量約為1.3103 kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小約為9.8 m/s2.則此探測(cè)器()A在著陸前的瞬間，速度大小約為8.9 m/sB懸停時(shí)受到的反沖作用力約為2103 NC從離開(kāi)近月圓軌道到著陸這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)械能守恒D在近月圓軌道上運(yùn)行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運(yùn)行的線速度【答案】BD5(xx全國(guó)卷T19)太陽(yáng)系各行星幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)當(dāng)?shù)厍蚯『眠\(yùn)行到某地外行星和太陽(yáng)之間，且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象，天文學(xué)稱為“行星沖日”據(jù)報(bào)道，xx年各行星沖日時(shí)間分別是：1月6日木星沖日；4月9日火星沖日；5月11日土星沖日；8月29日海王星沖日；10月8日天王星沖日已知地球及各地外行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑如下表所示則下列判斷正確的是()地球火星木星土星天王星海王星軌道半徑(AU)1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都會(huì)出現(xiàn)沖日現(xiàn)象B在xx年內(nèi)一定會(huì)出現(xiàn)木星沖日C天王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔為土星的一半D地外行星中，海王星相鄰兩次沖日的時(shí)間間隔最短【答案】BD【解析】由題意可知地球的軌道半徑r地1.0 AU，公轉(zhuǎn)周期T地1年由開(kāi)普勒第三定律k可知T行T地年，根據(jù)相遇時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)的角度之差2n及可知相鄰沖日時(shí)間間隔為t，則t2，即t，又T火年，T木年，T土年，T天年，T海年，代入上式得t>1年，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；木星沖日時(shí)間間隔t木年<2年，所以選項(xiàng)B正確；由以上公式計(jì)算t土2t天，t海最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確6(xx全國(guó)卷T18)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g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，引力常量為G.地球的密度為()A.B.C. D.【答案】B【解析】在兩極時(shí)有mg0，得地球質(zhì)量M；在赤道時(shí)有mg0mgmR，得地球半徑R，所以地球密度，選項(xiàng)B正確。7（xx全國(guó)卷T21）假設(shè)地球是一半徑為R.質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()A BCD【答案】A8(xx全國(guó)卷T20)2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343 km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國(guó)首次載人空間交會(huì)對(duì)接對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣下列說(shuō)法正確的是()A為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮一號(hào)的動(dòng)能可能會(huì)增加C如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低D航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用【答案】BC【解析】第一宇宙速度和第二宇宙速度為發(fā)射速度，天體運(yùn)動(dòng)的速度為環(huán)繞速度，均小于第一宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；天體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于大氣阻力，速度減小，導(dǎo)致需要的向心力Fnm減小，做向心運(yùn)動(dòng)，向心運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軌道高度降低，且萬(wàn)有引力做正功，勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，選項(xiàng)B、C正確；航天員在太空中受地球引力，地球引力全部提供航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤9(xx全國(guó)卷T20)目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是()A.衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B.由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小C.由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小 【答案】BD【解析】衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，做近心運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做正功，引力勢(shì)能減小。由于稀薄氣體的阻力做負(fù)功，故衛(wèi)星的機(jī)械能減小，又稀薄氣體的阻力較小，故衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于萬(wàn)有引力做的功，即小于引力勢(shì)能的減小，由動(dòng)能定理可知合外力做正功，衛(wèi)星的動(dòng)能增加，本題選BD。10（xx江蘇卷，6）“天舟一號(hào)”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室對(duì)接前，“天舟一號(hào)”在距離地面約380 km的圓軌道上飛行，則其（ ）（A）角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度（B）線速度小于第一宇宙速度（C）周期小于地球自轉(zhuǎn)周期（D）向心加速度小于地面的重力加速度【答案】BCD度為 ，故天舟一號(hào)的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正確?！久麕燑c(diǎn)睛】衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，考查萬(wàn)有引力提供向心力。與地球自轉(zhuǎn)角速度、周期的比較，要借助同步衛(wèi)星，天舟一號(hào)與同步衛(wèi)星有相同的規(guī)律，而同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同。11（xx北京，17）利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是A地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）B人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期C月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離D地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離【答案】D【名師點(diǎn)睛】利用萬(wàn)有引力定律求出天體質(zhì)量時(shí)，只能求測(cè)“中心天體”的質(zhì)量，無(wú)法求測(cè)“環(huán)繞天體”的質(zhì)量。12（xx海南，5）已知地球質(zhì)量為月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約為月球半徑的4倍。若在月球和地球表面同樣高度處，以相同的初速度水平拋出物體，拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的水平距離分別為s月和s地，則s月: s地約為A9:4 B6:1 C3:2 D1:1【答案】A【解析】設(shè)月球質(zhì)量為M，半徑為R，地球質(zhì)量為M，半徑為R已知 = 81，= 4，在天體表面附近萬(wàn)有引力等于重力，所以 = mg則有：g = 因此 = 由題意從同樣高度拋出，h =gt2 = gt2 ，聯(lián)立，解得t= t，在地球上的水平位移s = v0t，在月球上的s = v0t；所以s月：s地 約為9：4，A正確。13（xx天津卷，9（1）（1）我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體。假設(shè)組合體在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的半徑為R，地球表面處重力加速度為g，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。則組合體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_(kāi)，向心加速度大小為_(kāi)?！敬鸢浮?【名師點(diǎn)睛】本題難度不大，應(yīng)知道在地球表面附近物體所受重力和萬(wàn)有引力近似相等，即“黃金代換”。（二）考綱解讀主題 內(nèi)容 要求 說(shuō)明 萬(wàn)有引力定律 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用環(huán)繞速度第二宇宙速度和第三宇宙速度經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀 本講共4個(gè)考點(diǎn)，兩個(gè)二級(jí)考點(diǎn)，兩個(gè)一級(jí)考點(diǎn)，可見(jiàn)考試多從二級(jí)考點(diǎn)命制試題，選擇題居多，難度有波動(dòng)變化。（三）考點(diǎn)精講考向一天體質(zhì)量和密度的估算1解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路(1)天體運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于天體之間的萬(wàn)有引力，即Gmanmm2rm(2)在中心天體表面或附近運(yùn)動(dòng)時(shí)，萬(wàn)有引力近似等于重力，即Gmg(g表示天體表面的重力加速度)2天體質(zhì)量和密度的計(jì)算(1)利用天體表面的重力加速度g和天體半徑R.由于Gmg，故天體質(zhì)量M，天體密度.(2)通過(guò)觀察衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r.由萬(wàn)有引力等于向心力，即Gmr，得出中心天體質(zhì)量M；若已知天體半徑R，則天體的平均密度；若天體的衛(wèi)星在天體表面附近環(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)，可認(rèn)為其軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度.可見(jiàn)，只要測(cè)出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)的周期T，就可估算出中心天體的密度1(xx高考海南卷)(多選)通過(guò)觀測(cè)冥王星的衛(wèi)星，可以推算出冥王星的質(zhì)量假設(shè)衛(wèi)星繞冥王星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，除了引力常量外，至少還需要兩個(gè)物理量才能計(jì)算出冥王星的質(zhì)量這兩個(gè)物理量可以是()A衛(wèi)星的速度和角速度B衛(wèi)星的質(zhì)量和軌道半徑C衛(wèi)星的質(zhì)量和角速度D衛(wèi)星的運(yùn)行周期和軌道半徑【答案】AD2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g0，在赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，引力常量為G.地球的密度為()A.BC. D.【答案】B3過(guò)去幾千年來(lái)，人類對(duì)行星的認(rèn)識(shí)與研究?jī)H限于太陽(yáng)系內(nèi)，行星“51 peg b”的發(fā)現(xiàn)拉開(kāi)了研究太陽(yáng)系外行星的序幕“51 peg b”繞其中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期約為4天，軌道半徑約為地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)半徑的.該中心恒星與太陽(yáng)的質(zhì)量比約為()A. B1C5 D10【答案】B.【解析】行星繞中心恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得Gmr，則32321.選項(xiàng)B正確易錯(cuò)分析解決天體質(zhì)量和密度的估算問(wèn)題的兩點(diǎn)注意(1)衛(wèi)星的軌道半徑與中心天體的半徑不要混淆，只有近地衛(wèi)星的軌道半徑才近似等于天體半徑(2)搞清“以誰(shuí)為研究對(duì)象，誰(shuí)是中心天體”、“受力特點(diǎn)”、“誰(shuí)做圓周運(yùn)動(dòng)”等，明確一般只能求解中心天體的質(zhì)量和密度，不能求解環(huán)繞天體的質(zhì)量和密度考向二衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律1衛(wèi)星的運(yùn)行規(guī)律(1)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)萬(wàn)有引力提供向心力：即由Gmmr2mrman可推導(dǎo)出：當(dāng)r增大時(shí)2同步衛(wèi)星的六個(gè)“一定”階梯訓(xùn)練1. 如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a、b到地心O的距離分別為r1、r2，線速度大小分別為v1、v2，則()A.B.C.2 D.2【答案】A2(xx高考四川卷) 國(guó)務(wù)院批復(fù)，自xx年起將4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”.1970年4月24日我國(guó)首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)，目前仍然在橢圓軌道上運(yùn)行，其軌道近地點(diǎn)高度約為440 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約為2 060 km；1984年4月8日成功發(fā)射的東方紅二號(hào)衛(wèi)星運(yùn)行在赤道上空35 786 km的地球同步軌道上設(shè)東方紅一號(hào)在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度為a1，東方紅二號(hào)的加速度為a2，固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為a3，則a1、a2、a3的大小關(guān)系為()Aa2a1a3 Ba3a2a1Ca3a1a2 Da1a2a3【答案】D【解析】.由于東方紅二號(hào)衛(wèi)星是同步衛(wèi)星，則其角速度和赤道上的物體角速度相等，可得：a2r，由于r2r3，則可以得出：a2a3；又由萬(wàn)有引力定律有：Gma，且r1r2，則得出a2a1.故選項(xiàng)D正確3假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，那么()A地球公轉(zhuǎn)的周期大于火星公轉(zhuǎn)的周期B地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度C地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度D地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度【答案】D規(guī)律總結(jié)人造衛(wèi)星問(wèn)題的解題技巧(1)衛(wèi)星向心加速度的不同表述形式Gman.anr2r.(2)解決力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的思想還是動(dòng)力學(xué)思想，解決力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系的橋梁還是牛頓第二定律衛(wèi)星的an、v、T是相互聯(lián)系的，其中一個(gè)量發(fā)生變化，其他各量也隨之發(fā)生變化an、v、T均與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只由軌道半徑r和中心天體質(zhì)量共同決定考向三航天器的變軌問(wèn)題1衛(wèi)星軌道的漸變：當(dāng)衛(wèi)星由于某種原因速度逐漸改變時(shí)，萬(wàn)有引力不再等于向心力，衛(wèi)星將做變軌運(yùn)行(1)當(dāng)衛(wèi)星的速度逐漸增加時(shí)，Gm，即萬(wàn)有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)由v 可知其運(yùn)行速度比原軌道時(shí)減小(2)當(dāng)衛(wèi)星的速度逐漸減小時(shí)，Gm，即萬(wàn)有引力大于所需要的向心力，衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小，當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入新的軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)由v 可知其運(yùn)行速度比原軌道時(shí)增大2衛(wèi)星軌道的突變：由于技術(shù)上的需要，有時(shí)要在適當(dāng)?shù)奈恢枚虝r(shí)間內(nèi)啟動(dòng)飛行器上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使飛行器軌道發(fā)生突變，使其進(jìn)入預(yù)定的軌道如圖所示，發(fā)射同步衛(wèi)星時(shí)，可以分多過(guò)程完成：(1)先將衛(wèi)星發(fā)送到近地軌道.(2)使其繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速率為v1，變軌時(shí)在P點(diǎn)點(diǎn)火加速，短時(shí)間內(nèi)將速率由v1增加到v2，使衛(wèi)星進(jìn)入橢圓形的轉(zhuǎn)移軌道.(3)衛(wèi)星運(yùn)行到遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí)的速率為v3，此時(shí)進(jìn)行第二次點(diǎn)火加速，在短時(shí)間內(nèi)將速率由v3增加到v4，使衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道，繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)階梯訓(xùn)練1(xx高考天津卷)我國(guó)即將發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接假設(shè)“天宮二號(hào)”與“神舟十一號(hào)”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對(duì)接，下列措施可行的是()A使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對(duì)接B使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對(duì)接C飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接D飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)接【答案】C.【解析】 若使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，則飛船加速后，萬(wàn)有引力不足以提供向心力，飛船將遠(yuǎn)離原來(lái)的軌道，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，A錯(cuò)誤；若使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，則空間實(shí)驗(yàn)室減速將會(huì)使空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入低軌道，也不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故B錯(cuò)誤；實(shí)現(xiàn)對(duì)接的方法是使飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室低的軌道上加速，然后飛船進(jìn)入較高的空間實(shí)驗(yàn)室軌道后實(shí)現(xiàn)對(duì)接，C正確；若使飛船在比空間實(shí)驗(yàn)室低的軌道上減速，則飛船將進(jìn)入更低的軌道上去運(yùn)行，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)接，D錯(cuò)誤2(xx山西四校二聯(lián))(多選)如圖為嫦娥三號(hào)登月軌跡示意圖圖中M點(diǎn)為環(huán)地球運(yùn)行的近地點(diǎn)，N點(diǎn)為環(huán)月球運(yùn)行的近月點(diǎn)a為環(huán)月球運(yùn)行的圓軌道，b為環(huán)月球運(yùn)行的橢圓軌道，下列說(shuō)法中正確的是()A嫦娥三號(hào)在環(huán)地球軌道上的運(yùn)行速度大于11.2 km/sB嫦娥三號(hào)在M點(diǎn)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道時(shí)應(yīng)點(diǎn)火加速C設(shè)嫦娥三號(hào)在圓軌道a上經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度為a1，在橢圓軌道b上經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)的加速度為a2，則a1>a2D嫦娥三號(hào)在圓軌道a上的機(jī)械能小于在橢圓軌道b上的機(jī)械能【答案】BD3(xx湖北七市聯(lián)考)(多選)目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是()A衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小C由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小【答案】BD【解析】.當(dāng)衛(wèi)星的半徑減小時(shí)，由v 可知，其動(dòng)能增大；由于引力做正功，故引力勢(shì)能一定減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確氣體阻力做功，使系統(tǒng)的機(jī)械能減小，且有WfE，由于動(dòng)能增加，故引力勢(shì)能的減小量大于機(jī)械能的減小量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確規(guī)律總結(jié)航天器變軌問(wèn)題的三點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)航天器變軌時(shí)半徑的變化，根據(jù)萬(wàn)有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷；穩(wěn)定在新軌道上的運(yùn)行速度變化由v 判斷(2)航天器在不同軌道上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同，軌道半徑越大，機(jī)械能越大(3)航天器經(jīng)過(guò)不同軌道相交的同一點(diǎn)時(shí)加速度相等，外軌道的速度大于內(nèi)軌道的速度（四）知識(shí)還原一、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律定律內(nèi)容圖示開(kāi)普勒第一定律所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上開(kāi)普勒第二定律對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積開(kāi)普勒第三定律所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等.k二、萬(wàn)有引力定律1內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比2公式：FG，其中G6.671011Nm2/kg2.3適用條件公式適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)；均勻的球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r是球心間的距離；對(duì)一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力的求解也適用，其中r為球心到質(zhì)點(diǎn)間的距離三、三種宇宙速度宇宙速度數(shù)值(km/s)意義第一宇宙速度(環(huán)繞速度)7.9是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大運(yùn)行速度第二宇宙速度(脫離速度)11.2使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度第三宇宙速度(逃逸速度)16.7使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度.四、經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀1經(jīng)典時(shí)空觀(1)在經(jīng)典力學(xué)中，物體的質(zhì)量是不隨速度的改變而改變的(2)在經(jīng)典力學(xué)中，同一物理過(guò)程發(fā)生的位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果在不同的參考系中是相同的2相對(duì)論時(shí)空觀同一過(guò)程的位移和時(shí)間的測(cè)量與參考系有關(guān)，在不同的參考系中不同3經(jīng)典力學(xué)有它的適用范圍只適用于低速運(yùn)動(dòng)，不適用于高速運(yùn)動(dòng)；只適用于宏觀世界，不適用于微觀世界自我診斷1判斷正誤(1)只有天體之間才存在萬(wàn)有引力()(2)當(dāng)兩物體間的距離趨近于零時(shí)，萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大()(3)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，其軌道平面一定過(guò)地心()(4)地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度()(5)地球同步衛(wèi)星可以定點(diǎn)于北京正上方()2(多選) 如圖所示，P、Q是質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別置于地球表面的不同緯度上，如果把地球看成一個(gè)均勻球體，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是()AP、Q受地球引力大小相等BP、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等CP、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等DP受地球引力大于Q所受地球引力【答案】AC【解析】.計(jì)算均勻球體與質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力時(shí)，r為球心到質(zhì)點(diǎn)的距離，因?yàn)镻、Q到地球球心的距離相同，根據(jù)F知，P、Q受地球引力大小相等，P、Q隨地球自轉(zhuǎn)，角速度相同，但軌道半徑不同，根據(jù)FnmR2，P、Q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不同，A、C正確，B、D錯(cuò)誤 3(多選)我國(guó)已先后成功發(fā)射了“天宮一號(hào)”飛行器和“神舟八號(hào)”飛船，并成功地進(jìn)行了對(duì)接試驗(yàn)，若“天宮一號(hào)”能在離地面約300 km高的圓軌道上正常運(yùn)行，則下列說(shuō)法中正確的是()A“天宮一號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度B對(duì)接前，“神舟八號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速C對(duì)接時(shí)，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的加速度大小相等D對(duì)接后，“天宮一號(hào)”的速度小于第一宇宙速度【答案】CD4(多選)在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，忽略地球自轉(zhuǎn)影響，則()A衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度大小為B衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4C衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為gD衛(wèi)星軌道處的重力加速度為g【答案】BD【解析】.地面上萬(wàn)有引力等于重力，即Gmg，該衛(wèi)星到地面的距離等于地球半徑R，則其軌道半徑r2R，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，根據(jù)牛頓第二定律Gmmrmamg，可求得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度大小v ，周期T4 ，向心加速度大小agg，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，B、D正確